BR112013013149B1 - CONNECTION JOINT FOR EXCENTRIC FLOW PATHWAYS TO CONCENTRIC FLOW PATHWAYS - Google Patents

CONNECTION JOINT FOR EXCENTRIC FLOW PATHWAYS TO CONCENTRIC FLOW PATHWAYS Download PDF

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Charles S. Yeh
Michael D. Barry
Michael T. Hecker
Tracy J. Moffett
Pavlin B. Entchev
Patrick C. Hyde
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Exxonmobil Upstream Research Company
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Abstract

junta de ligação para trajetórias de fluxo excêntricas a trajetórias de fluxo concêntricas. trata-se de um aparelho de furo de poço e um método que compreende uma primeira ferramenta de furo de poço tendo uma trajetória de fluxo e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária e uma segunda ferramenta de furo de poço tendo uma trajetória de fluxo primária e uma trajetória de fluxo secundária. um centro radial da trajetória de fluxo primária na primeira ferramenta de furo de poço é deslocado a partir de um centro radial da trajetória de fluxo primária na segunda ferramenta de furo de poço que compreende uma junta de ligação que conecta a primeira ferramenta de furo de poço à segunda ferramenta de furo de poço tendo uma trajetória de fluxo primária que conecta fluidicamente a trajetória de fluxo primária da primeira ferramenta de furo de poço à trajetória de fluxo primária da segunda ferramenta de furo de poço, e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária que conecta fluidicamente a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da primeira ferramenta de furo de poço à pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da segunda ferramenta de furo de poço.connection joint for eccentric flow paths to concentric flow paths. it is a well bore apparatus and a method comprising a first well bore tool having a flow path and at least a secondary flow path and a second well bore tool having a primary flow path and a secondary flow path. a radial center of the primary flow path in the first well bore tool is displaced from a radial center of the primary flow path in the second well bore tool which comprises a connecting joint that connects the first well bore tool to the second well hole tool having a primary flow path that fluidly connects the primary flow path of the first well hole tool to the primary flow path of the second well hole tool, and at least one secondary flow path that fluidly connects to at least one secondary flow path of the first well hole tool to at least one secondary flow path of the second well hole tool.

Description

REFERÊNCIA REMISSIVA AOS PEDIDOS DE DEPÓSITO CORRELATOSREFERENCE TO CORRELATED DEPOSIT REQUESTS

[0001] Este pedido reivindica o benefício ao Pedido Provisório U.S. 61/424.427, depositado em 17 de dezembro de 2010 e ao Pedido Provisório U.S. 61/499.865, depositado em 22 de junho de 2011.[0001] This claim claims benefit to U.S. Provisional Application 61 / 424,427, filed on December 17, 2010 and U.S. Provisional Application 61 / 499,865, filed on June 22, 2011.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Esta seção é destinada a introduzir vários aspectos da técnica, que podem ser associados a modalidades exemplificadoras da presente descrição. Acredita-se que esta discussão auxilie em proporcionar uma estrutura para facilitar uma melhor compreensão dos aspectos da presente descrição. Consequentemente, deve-se compreender que esta seção deve ser lida neste sentido, e não necessariamente como admissões da técnica anterior.[0002] This section is intended to introduce various aspects of the technique, which can be associated with exemplary modalities of the present description. This discussion is believed to assist in providing a framework to facilitate a better understanding of the aspects of this description. Consequently, it should be understood that this section should be read in this sense, and not necessarily as admissions to the prior art.

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

[0003] A presente descrição se refere ao campo de completações de poço. De modo mais específico, a presente invenção se refere à completação de furos de poço utilizando-se peneiras de areia e vedações com cascalho. O pedido também se refere a uma ferramenta de fundo de poço que pode ser usada para conectar trajetórias de fluxo excêntricas a trajetórias de fluxo concêntricas para a instalação de uma vedação com cascalho.[0003] This description refers to the well completion field. More specifically, the present invention relates to the completion of well holes using sand sieves and gravel seals. The order also refers to a downhole tool that can be used to connect eccentric flow paths to concentric flow paths for installing a gravel seal.

DISCUSSÃO DA TECNOLOGIADISCUSSION OF TECHNOLOGY

[0004] Na perfuração de poços de petróleo e gás, um furo de poço é formado utilizando-se uma broca de perfuração que é incitada para baixo em uma extremidade inferior de uma coluna de perfuração. Após perfurar até uma profundidade predeterminada, a coluna de perfuração e a broca são removidas e o furo de poço é revestida com uma coluna de revestimento. Portanto, forma-se uma área anular entre a coluna de revestimento e a formação. Tipicamente, uma operação de cimentação é conduzida a fim de preencher ou “apertar” a área anular com cimento. A combinação de cimento e revestimento fortalece o furo de poço e facilita o isolamento da formação atrás do revestimento.[0004] In drilling for oil and gas wells, a well bore is formed using a drill bit that is prompted downwards at a lower end of a drilling column. After drilling to a predetermined depth, the drill column and drill bit are removed and the well hole is coated with a coating column. Therefore, an annular area is formed between the coating column and the formation. Typically, a cementation operation is conducted in order to fill or “tighten” the annular area with cement. The combination of cement and coating strengthens the well bore and facilitates the isolation of the formation behind the coating.

[0005] É comum colocar várias colunas de revestimento tendo diâmetros externos progressivamente menores no furo de poço. O processo de perfuração e, então, cimentação de colunas de cimentação progressivamente menores é repetido várias vezes até que o poço tenha alcançado a profundidade total. A coluna de revestimento final, referida como um revestimento de produção, é cimentada em posição e perfurada. Em alguns casos, a coluna de revestimento final é um forro, ou seja, uma coluna de revestimento que não é relacionada à superfície.[0005] It is common to place several columns of casing having progressively smaller external diameters in the well bore. The drilling process and then cementing of progressively smaller cement columns is repeated several times until the well has reached full depth. The final coating column, referred to as a production coating, is cemented into position and drilled. In some cases, the final coating column is a lining, that is, a coating column that is not related to the surface.

[0006] Como parte do processo de completação, instala-se uma cabeça de poço na superfície. A cabeça de poço controla o fluxo de fluidos de produção à superfície, ou a injeção de fluidos no furo de poço. Os equipamentos de acúmulo e processamento de fluidos, tais como tubos, válvulas e separadores também são proporcionados. Então, as operações de produção podem começar.[0006] As part of the completion process, a wellhead is installed on the surface. The wellhead controls the flow of production fluids to the surface, or the injection of fluids into the wellbore. Fluid accumulation and processing equipment, such as tubes, valves and separators are also provided. Then, production operations can begin.

[0007] Em alguns casos, um furo de poço é completado em uma formação que seja frouxa ou “não-consolidada”. Isto significa que à medida que os fluidos de produção são produzidos no furo de poço, partículas de formação, por exemplo, areia e finos, também podem invadir o furo de poço. Essas partículas são prejudiciais aos equipamentos de produção. De modo mais específico, as partículas de formação podem ser erosivas às bombas de fundo de poço assim como aos tubos, válvulas, e equipamentos de separação de fluidos na superfície.[0007] In some cases, a well bore is completed in a formation that is loose or "unconsolidated". This means that as production fluids are produced in the well bore, forming particles, for example, sand and fines, can also invade the well bore. These particles are harmful to production equipment. More specifically, the forming particles can be erosive to downhole pumps as well as tubes, valves, and surface fluid separation equipment.

[0008] O problema de formações não-consolidadas pode ocorrer em conexão à completação de um furo de poço revestido. Neste caso, as partículas de formação podem invadir as perfurações criadas através do revestimento de produção e uma capa de cimento circundante. No entanto, o problema de formações não- consolidadas é muito mais pronunciado quando um furo de poço for formado como uma completação de “furo aberto”.[0008] The problem of unconsolidated formations can occur in connection with the completion of a coated well hole. In this case, the forming particles can invade the perforations created through the production coating and a surrounding cement layer. However, the problem of unconsolidated formations is much more pronounced when a well hole is formed as an “open hole” completion.

[0009] Em uma completação de poço aberto, um revestimento de produção não é estendido através das zonas de produção e perfurado; ao invés disso, as zonas de produção são deixadas sem revestimento, ou “abertas”. Uma coluna de produção ou “tubagem” é, então, posicionada dentro do furo de poço estendendo-se para baixo até a última coluna de revestimento e através de uma formação subsuperficial.[0009] In an open pit completion, a production liner is not extended through the production zones and drilled; instead, the production zones are left uncoated, or “open”. A production column or “tubing” is then positioned inside the well hole extending down to the last casing column and through a subsurface formation.

[0010] Existem determinadas vantagens para completações de poço aberto versus completações de furo revestido. Em primeiro lugar, devido ao fato de as completações de poço aberto não terem túneis perfurados, os fluidos de formação podem convergir no furo de poço radialmente 360 graus. Isto apresenta o benefício de eliminar a queda de pressão adicional associada ao fluxo radial convergente e, então, ao fluxo linear através dos túneis de perfuração preenchidos com partículas. A queda de pressão reduzida associada a uma completação de poço aberto garante virtualmente que isto seja mais produtivo do que um furo revestido não-estimulado na mesma formação. Em segundo lugar, as técnicas de furo aberto geralmente são menos caras do que as completações de furo revestido.[0010] There are certain advantages to open pit completions versus coated bore completions. First, due to the fact that open pit completions do not have perforated tunnels, forming fluids can converge in the well bore radially 360 degrees. This has the benefit of eliminating the additional pressure drop associated with converging radial flow and then linear flow through the particle-filled drilling tunnels. The reduced pressure drop associated with an open pit completion virtually guarantees that this is more productive than an unstimulated coated bore in the same formation. Second, open hole techniques are generally less expensive than coated hole completions.

[0011] Um problema comum em completações de poço aberto é a exposição imediata do furo de poço à formação circundante. Se a formação não for consolidada ou pesadamente arenosa, o fluxo de fluidos de produção no furo de poço pode carregar com ele partículas de formação, por exemplo, areia e finos. Essas partículas podem ser erosivas aos equipamentos de produção de fundo de poço e aos tubos, válvulas e equipamentos de separação na superfície.[0011] A common problem in open pit completions is the immediate exposure of the borehole to the surrounding formation. If the formation is not consolidated or heavily sandy, the flow of production fluids into the well bore can carry formation particles with it, for example, sand and fines. These particles can be erosive to downhole production equipment and to tubes, valves and surface separation equipment.

[0012] Para controlar a invasão de areia e outras partículas, podem-se empregar dispositivos de controle de areia. Os dispositivos de controle de areia são geralmente instalados no fundo do poço através de formações para reter os materiais sólidos maiores que um determinado diâmetro enquanto permite que fluidos sejam produzidos. Um dispositivo de controle de areia inclui, tipicamente, um corpo tubular alongado, conhecido como um tubo de base, tendo várias aberturas entalhadas. Então, o tubo de base é tipicamente enrolado com um meio de filtração, tal como uma tela ou malha metálica.[0012] To control the invasion of sand and other particles, sand control devices can be used. Sand control devices are generally installed at the bottom of the well through formations to retain solid materials larger than a certain diameter while allowing fluids to be produced. A sand control device typically includes an elongated tubular body, known as a base tube, having several notched openings. Then, the base tube is typically wrapped with a filtering medium, such as a screen or wire mesh.

[0013] Para fortaceler dispositivos de controle de areia, particularmente em completações de poço aberto, é comum instalar uma vedação com cascalho. A vedação com cascalho em um poço envolve colocar o cascalho ou outra matéria particulada ao redor do dispositivo de controle de areia após o dispositivo de controle de areia ser suspenso ou, de outro modo, colocado no furo de poço. Para instalar a vedação com cascalho, um material particulado é distribuído poço abaixo por meio de um fluido carreador. 0 fluido carreador com o cascalho forma uma pasta fluida de cascalho. A pasta fluida seca no lugar, deixando uma vedação circunferencial de cascalho. O cascalho não apenas auxilia na filtração de partículas, mas também ajuda a manter a integridade do furo de poço. O uso de vedações com cascalho também elimina a necessidade por operações de limpeza de cimentação, perfuração, e pós-perfuração.[0013] For fortaceler sand control devices, particularly in open pit completions, it is common to install a gravel seal. Gravel sealing in a well involves placing gravel or other particulate matter around the sand control device after the sand control device is suspended or otherwise placed in the well bore. To install the gravel seal, a particulate material is distributed down the well by means of a carrier fluid. The carrier fluid with the gravel forms a gravel slurry. The slurry dries in place, leaving a circumferential gravel seal. The gravel not only assists in the filtration of particles, but also helps to maintain the integrity of the well bore. The use of gravel seals also eliminates the need for cementing, drilling, and post-drilling cleaning operations.

[0014] Em uma completação de vedação com cascalho de poço aberto, o cascalho é posicionado entre uma peneira de areia que circunda um tubo de base perfurado e uma parede circundante do furo de poço. Durante a produção, os fluidos de formação fluam a partir da formação subterrânea, através do cascalho, através da tela, e no tubo de base interno. Portanto, o tubo de base serve como uma parte da coluna de produção.[0014] In a sealing completion with open pit gravel, the gravel is positioned between a sieve of sand that surrounds a perforated base tube and a wall surrounding the well hole. During production, the formation fluids flow from the underground formation, through the gravel, through the screen, and into the internal base tube. Therefore, the base tube serves as a part of the production column.

[0015] Um problema historicamente encontrado em vedação com cascalho é que uma perda acidental de fluido carreador da pasta fluida durante o processo de distribuição pode resultar em pontes prematuras de areia e cascalho sendo formadas em vários locais ao longo de intervalos de furo aberto. Por exemplo, em um intervalo de produção inclinado ou em um intervalo tendo um furo alargado ou irregular, uma distribuição de cascalho fraca pode ocorrer devido a uma perda prematura de fluido carreador da pasta fluida de cascalho na formação. A ponte de areia prematura pode bloquear o fluxo de pasta fluida de cascalho, causando vãos a serem formados ao longo do intervalo de completação. Portanto, uma vedação com cascalho completa de baixo para cima não é alcançada, deixando o furo de poço exposto à infiltração de areia e finos.[0015] A problem historically found in gravel sealing is that an accidental loss of carrier fluid from the slurry during the distribution process can result in premature bridges of sand and gravel being formed at various locations along open hole intervals. For example, in an inclined production interval or in an interval having an enlarged or irregular hole, a weak gravel distribution can occur due to premature loss of carrier fluid from the gravel slurry in the formation. The premature sand bridge can block the flow of gravel slurry, causing gaps to be formed over the completion interval. Therefore, a complete gravel seal from the bottom up is not achieved, leaving the well hole exposed to the infiltration of sand and fines.

[0016] O problema de ponte de areia foi endereçado através do uso da Tecnologia Alternate Path®, ou “APT.” A tecnologia de desvio de fluido Alternate Path® emprega tubos de desvio (ou derivações) que permitem que a pasta fluida de cascalho contorne as áreas selecionadas ao longo de um furo de poço. Essa tecnologia de contorno de fluido é descrita, por exemplo, na Patente U.S. No. 5.588.487 intitulada “Tool for Blocking Axial Flow in Gravel-Packed Well Annulus,” e na Publicação PCT No. WO 2008/060479 intitulada “Wellbore Method and Apparatus for Completion, Production, and Injection,” estando cada uma dessas aqui incorporada em sua totalidade a título de referência. As referências adicionais que discutem a tecnologia de desvio de fluido incluem a Patente U.S. No. 4.945.991; a Patente U.S. No. 5.113.935; a Patente U.S. No. 7.661.476; e M.D. Barry, et al, “Open-hole Gravel Packing with Zonal Isolation,” Relatório SPE No. 110.460 (novembro de 2007).[0016] The sand bridge problem was addressed through the use of Alternate Path® Technology, or "APT." Alternate Path® fluid bypass technology employs bypass tubes (or taps) that allow the gravel slurry to bypass selected areas along a well bore. This fluid contouring technology is described, for example, in US Patent No. 5,588,487 entitled “Tool for Blocking Axial Flow in Gravel-Packed Well Annulus,” and in PCT Publication No. WO 2008/060479 entitled “Wellbore Method and Apparatus for Completion, Production, and Injection, ”each of which is incorporated herein in its entirety as a reference. Additional references that discuss fluid bypass technology include U.S. Patent No. 4,945,991; U.S. Patent No. 5,113,935; U.S. Patent No. 7,661,476; and M.D. Barry, et al, “Open-hole Gravel Packing with Zonal Isolation,” SPE Report No. 110,460 (November 2007).

[0017] É conhecido usar tubos de desvio retangulares que sejam excentricamente fixados à parte externa de uma peneira de areia. O sistema de vedação com cascalho de desvio de fluido Schlumberger's OptiPac™ é um exemplo de uma peneira de areia tendo tubos de desvio externos e um ou mais tubos de transporte externos. Vide também G. Hurst, et al., S. Tocalino, “Alternate Path Completions: A Critical Review and Lessons Learned From Case Histories With Recommended Practices for Deepwater Applications,” Relatório SPE No. 86.532 (2004). O layout excêntrico reduzir o tamanho de diâmetro geral da ferramenta comparado a se os tubos de desvio equivalentes fossem fixados concentricamente.[0017] It is known to use rectangular bypass tubes that are eccentrically attached to the outside of a sand sieve. The Schlumberger's OptiPac ™ fluid gravel sealing system is an example of a sand sieve having external bypass tubes and one or more external transport tubes. See also G. Hurst, et al., S. Tocalino, “Alternate Path Completions: A Critical Review and Lessons Learned From Case Histories With Recommended Practices for Deepwater Applications,” SPE Report No. 86.532 (2004). The eccentric layout reduces the overall diameter size of the tool compared to if the equivalent deviation tubes were fixed concentrically.

[0018] Avanços tecnológicos recentes levaram ao desenvolvimento de duas ferramentas de fundo de poço novas úteis para a instalação de uma vedação com cascalho. A primeira é uma peneira de areia Alternate Path® tendo tubos de desvio internos concêntricos. As modalidades de tal peneira de areia são mostradas e descritas em M.T. Hecker, et al., “Extending Openhole Gravel-Packing Capability: Initial Field Installation of Internal Shunt Alternate Path Technology,” Relatório SPE No. 135.102 (2010); e na Publicação de Patente U.S. No. 2008/0142227 depositada em 2008 e intitulada “Wellbore Method and Apparatus for Completion, Production and Injection.” A segunda é um obturador de furo aberto de desvio interno concêntrico. As modalidades desse obturador são mostradas e descritas no Pedido de Patente Provisório U.S. co-pendente No. 61 Z424.427 depositado em 17 de dezembro de 2010. Este pedido é intitulado “Packer for Alternate Path Gravel Packing, and Method for Completing a Wellbore.” A combinação dessas ferramentas permite um isolamento zonal verdadeiro em completações por vedação com cascalho.[0018] Recent technological advances have led to the development of two new downhole tools useful for installing a gravel seal. The first is an Alternate Path® sand sieve with concentric internal bypass tubes. The modalities of such a sand sieve are shown and described in M.T. Hecker, et al., “Extending Openhole Gravel-Packing Capability: Initial Field Installation of Internal Shunt Alternate Path Technology,” SPE Report No. 135,102 (2010); and in U.S. Patent Publication No. 2008/0142227 filed in 2008 and entitled “Wellbore Method and Apparatus for Completion, Production and Injection.” The second is a concentric internal bypass open hole plug. The modalities of this shutter are shown and described in co-pending US Provisional Patent Application No. 61 Z424,427 filed on December 17, 2010. This application is entitled “Packer for Alternate Path Gravel Packing, and Method for Completing a Wellbore. " The combination of these tools allows for true zonal isolation in gravel seal completions.

[0019] Deseja-se que seja capaz de conectar uma primeira ferramenta de furo de poço (tal como a peneira de areia OptiPac™) que apresenta trajetórias de fluxo excêntricas, com uma segunda ferramenta de furo de poço (tal como uma tela de desvio interno ou um obturador de furo aberto de desvio interno) que proporciona trajetórias de fluxo concêntricas. Alternativamente, é desejável conectar uma primeira ferramenta de furo de poço (tal como uma peneira de areia Alternate Path® tendo tubos de desvio interno concêntricos) com um tubo sem roscas ou obturador tendo trajetórias de fluxo excêntricas e tubos de desvio. Ainda altemativamente, é desejável se conectar às juntas de peneira de areia, em que uma junta tem uma trajetória de fluxo primária concêntrica, e a outra tem uma trajetória de fluxo primária excêntrica.[0019] You want to be able to connect a first borehole tool (such as the OptiPac ™ sand sieve) that has eccentric flow paths, with a second borehole tool (such as a bypass screen) or an internal bypass open hole plug) that provides concentric flow paths. Alternatively, it is desirable to connect a first borehole tool (such as an Alternate Path® sand sieve having concentric internal bypass tubes) with a threadless tube or plug having eccentric flow paths and bypass tubes. Alternatively, it is desirable to connect to the sand sieve joints, where one joint has a concentric primary flow path, and the other has an eccentric primary flow path.

[0020] Vários conectores foram descritos entre as trajetórias de fluxo concêntricas ou entre as trajetórias de fluxo excêntricas. Esses conectores são pelo menos mencionados, por exemplo, nas Patentes U.S. No. 7.497.267; US 7.886.819; US 5.390.966; US 5.868.200; US 6.409.219; US 6.520.254; US 6.752.207; US 6.789.621; US 6.789.624; US 6.814.139; US 6.923.262; US 7.048.061; US 2008/0142227; US 7.661.476; US 7.828.056). Eles proporcionam uma comunicação fluídica entre trajetórias de fluxo primárias excêntricas, entre as trajetórias de fluxo primárias concêntricas, entre as trajetórias de fluxo secundárias excêntricas, ou entre as trajetórias de fluxo secundárias concêntricas. No entanto, ainda não foi desenvolvida uma ferramenta de ligação que conecta as trajetórias de fluxo concêntricas às trajetórias de fluxo excêntricas (ou vice-versa) entre duas juntas de tela ou entre uma junta de tela e um obturador.[0020] Several connectors have been described between concentric flow paths or between eccentric flow paths. Such connectors are at least mentioned, for example, in U.S. Patent No. 7,497,267; US 7,886,819; US 5,390,966; US 5,868,200; US 6,409,219; US 6,520,254; US 6,752,207; US 6,789,621; US 6,789,624; US 6,814,139; US 6,923,262; US 7,048,061; US 2008/0142227; US 7,661,476; US 7,828,056). They provide fluid communication between eccentric primary flow paths, between concentric primary flow paths, between eccentric secondary flow paths, or between concentric secondary flow paths. However, a connection tool that connects concentric flow paths to eccentric flow paths (or vice versa) between two screen joints or between a screen joint and a plug has not yet been developed.

[0021] Portanto, há uma necessidade por um sistema de controle de areia aperfeiçoado que utiliza uma junta de ligação para conectar uma peneira de areia excêntrica a um obturador concêntrico, ou vice-versa. Há uma necessidade adicional por uma ferramenta de ligação que conecte fluidicamente uma primeira ferramenta de furo de poço tendo uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária, a uma segunda ferramenta de furo de poço também tendo uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária, em que um centro radial da trajetória de fluxo primária na primeira ferramenta de furo de poço é deslocado a partir de um centro radial da trajetória de fluxo primária na segunda ferramenta de furo de poço.[0021] Therefore, there is a need for an improved sand control system that uses a connection joint to connect an eccentric sand sieve to a concentric plug, or vice versa. There is an additional need for a connection tool that fluidly connects a first well hole tool having a primary flow path and at least a secondary flow path to a second well hole tool also having a primary flow path and at least one secondary flow path, wherein a radial center of the primary flow path in the first well hole tool is displaced from a radial center of the primary flow path in the second well hole tool.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[0022] Primeiramente, proporciona-se um sistema de controle de areia. O sistema de controle de areia inclui uma primeira ferramenta de furo de poço tendo uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária. O sistema de controle de areia também inclui uma segunda ferramenta de furo de poço, com a segunda ferramenta de furo de poço também tendo uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária. Um centro radial da trajetória de fluxo primária na primeira ferramenta de furo de poço é deslocado a partir de um centro radial da trajetória de fluxo primária na segunda ferramenta de furo de poço.[0022] Firstly, a sand control system is provided. The sand control system includes a first borehole tool having a primary flow path and at least a secondary flow path. The sand control system also includes a second well bore tool, with the second well bore tool also having a primary flow path and at least a secondary flow path. A radial center of the primary flow path in the first well hole tool is displaced from a radial center of the primary flow path in the second well hole tool.

[0023] O sistema de controle de areia também tem uma junta de ligação. A junta de ligação conecta a primeira ferramenta de furo de poço à segunda ferramenta de furo de poço. A junta de ligação compreende uma trajetória de fluxo primária que conecta fluidicamente a trajetória de fluxo primária da primeira ferramenta de furo de poço à trajetória de fluxo primária da segunda ferramenta de furo de poço. A junta de ligação também tem pelo menos uma trajetória de fluxo secundária que conecta fluidicamente a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da primeira ferramenta de furo de poço à pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da segunda ferramenta de furo de poço.[0023] The sand control system also has a connection joint. The connection joint connects the first well hole tool to the second well hole tool. The connection joint comprises a primary flow path that fluidly connects the primary flow path of the first well-hole tool to the primary flow path of the second well-hole tool. The connection joint also has at least one secondary flow path that fluidly connects to at least one secondary flow path of the first well hole tool to at least one secondary flow path of the second well hole tool.

[0024] Em uma modalidade preferencial do sistema de controle de areia, a primeira ferramenta de furo de poço é uma peneira de areia. A peneira de areia compreende um tubo de base alongado, um meio de filtração circunferencialmente ao redor do tubo de base, e pelo menos um tubo de desvio ao longo do tubo de base. O tubo de desvio serve como um canal de fluxo alternado. Neste sentido, o tubo de desvio é configurado para permitir que uma pasta fluida de cascalho contorne pelo menos parcialmente a primeira ferramenta de furo de poço quando qualquer ponte de areia prematura ocorrer na região anular circundante entre a peneira de areia e o furo de poço durante uma operação de vedação por cascalho no furo de poço. Neste caso, o tubo de base serve como a trajetória de fluxo primária da peneira de areia, e o pelo menos um tubo de desvio serve como a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da peneira de areia.[0024] In a preferred mode of the sand control system, the first borehole tool is a sand sieve. The sand sieve comprises an elongated base tube, a circumferentially filtering medium around the base tube, and at least one bypass tube along the base tube. The bypass tube serves as an alternating flow channel. In this sense, the bypass tube is configured to allow a gravel slurry to at least partially circumvent the first borehole tool when any premature sand bridge occurs in the surrounding annular region between the sand sieve and the borehole during a gravel sealing operation in the well hole. In this case, the base tube serves as the primary flow path of the sand sieve, and the at least one bypass tube serves as at least one secondary flow path of the sand sieve.

[0025] Na peneira de areia, o tubo de base alongado é preferencialmente excêntrico à peneira de areia. Então, cada pelo menos um tubo de desvio pode ter um perfil arredondado, um perfil quadrado, ou um perfil retangular.[0025] In the sand sieve, the elongated base tube is preferably eccentric to the sand sieve. Then, each at least one bypass tube can have a rounded profile, a square profile, or a rectangular profile.

[0026] Em outra modalidade preferencial do sistema de controle de areia, a segunda ferramenta de furo de poço é um obturador. O obturador compreende um mandril interno alongado, um elemento de vedação externo ao mandril interno, e um espaço anular que serve como um canal de fluxo alternado. O espaço anular é configurado para permitir que a pasta fluida de cascalho contorne pelo menos parcialmente a segunda ferramenta de furo de poço durante uma operação de vedação por cascalho em um furo de poço após o obturador ter sido colocado no furo de poço. Neste caso, o mandril interno serve como a trajetória de fluxo primária do obturador, e o espaço anular serve como a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária do obturador.[0026] In another preferred mode of the sand control system, the second well hole tool is a plug. The plug comprises an elongated inner mandrel, a sealing element external to the inner mandrel, and an annular space that serves as an alternating flow channel. The annular space is configured to allow the gravel slurry to at least partially circumvent the second well hole tool during a gravel sealing operation in a well hole after the plug has been placed in the well hole. In this case, the inner mandrel serves as the primary flow path of the plug, and the annular space serves as at least one secondary flow path of the plug.

[0027] No obturador, o mandril interno é preferencialmente concêntrico ao obturador. Além disso, o espaço anular reside entre o mandril interno e um invólucro de pistão circundante. O obturador tem, ainda, uma ou mais portas de fluxo que proporcionam uma comunicação fluídica entre o espaço anular e uma superfície de mancai de pressão do invólucro de pistão.[0027] In the obturator, the internal mandrel is preferably concentric to the obturator. In addition, the annular space resides between the inner mandrel and a surrounding piston shell. The plug also has one or more flow ports that provide fluid communication between the annular space and a pressure bearing surface of the piston shell.

[0028] No presente documento, proporciona-se, também, uma junta de ligação que serve para conectar uma primeira ferramenta de furo de poço a uma segunda ferramenta de furo de poço. A junta de ligação é configurada de acordo com a junta de ligação descrita anteriormente. A junta de ligação pode ser usada como parte de um sistema de controle de areia. No entanto, a junta de ligação pode ser usada para conectar quaisquer duas ferramentas tubulares tendo trajetórias de fluxo primárias e trajetórias de fluxo secundárias, em que um centro radial da trajetória de fluxo primária na primeira ferramenta de furo de poço é deslocado de um centro radial DAE trajetória de fluxo primária na segunda ferramenta de furo de poço.[0028] In this document, a connection joint is also provided, which serves to connect a first well hole tool to a second well hole tool. The connection joint is configured according to the connection joint described above. The connecting joint can be used as part of a sand control system. However, the connection joint can be used to connect any two tubular tools having primary flow paths and secondary flow paths, in which a radial center of the primary flow path in the first borehole tool is displaced from a radial center DAE primary flow path in the second well bore tool.

[0029] Em uma modalidade, a trajetória de fluxo primária da primeira ferramenta de furo de poço é excêntrica à primeira ferramenta de furo de poço, enquanto a trajetória de fluxo primária da segunda ferramenta de furo de poço é concêntrica à segunda ferramenta de furo de poço. A primeira ferramenta de furo de poço é, de preferência, uma peneira de areia, enquanto a segunda ferramenta de furo de poço é, de preferência, um obturador mecanicamente ajustado.[0029] In one embodiment, the primary flow path of the first well-hole tool is eccentric to the first well-hole tool, while the primary flow path of the second well-hole tool is concentric to the second well-hole tool. well. The first well-bore tool is preferably a sand sieve, while the second well-bore tool is preferably a mechanically adjusted plug.

[0030] Um tubo de base serve como a trajetória de fluxo primária da peneira de areia, enquanto um mandril interno alongado serve como a trajetória de fluxo primária do obturador. A trajetória de fluxo secundária para a peneira de areia é constituída por tubos de desvio que servem como canais de fluxo alternativos. A trajetória de fluxo secundária para o obturador pode consistir em tubos de desvio ou ser um espaço anular formado entre o mandril interno e um invólucro de pistão móvel circundante. Os canais de fluxo alternativos permitem que uma pasta fluida de cascalho contorne a junta de peneira de areia, a junta de ligação, e o obturador, mesmo após o obturador ter sido colocado no furo de poço.[0030] A base tube serves as the primary flow path of the sand sieve, while an elongated internal mandrel serves as the primary flow path of the shutter. The secondary flow path for the sand sieve consists of bypass tubes that serve as alternative flow channels. The secondary flow path to the plug may consist of bypass tubes or be an annular space formed between the inner mandrel and a surrounding movable piston shell. Alternative flow channels allow a gravel slurry to bypass the sand sieve joint, connection joint, and plug even after the plug has been placed in the well hole.

[0031] A pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da junta de ligação altera a direção ao longo de um eixo geométrico longitudinal da junta de ligação pelo menos uma vez. Em um aspecto, um diâmetro interno da trajetória de fluxo primária da junta de ligação é maior que um diâmetro interno (i) da trajetória de fluxo primária da primeira ferramenta de furo de poço, (ii) da trajetória de fluxo primária da segunda ferramenta de furo de poço, ou (iii) de ambas.[0031] The at least one secondary flow path of the connection joint changes the direction along a longitudinal geometric axis of the connection joint at least once. In one aspect, an internal diameter of the primary flow path of the connection joint is greater than an internal diameter (i) of the primary flow path of the first well-hole tool, (ii) of the primary flow path of the second drilling tool. well bore, or (iii) both.

[0032] Opcionalmente, a junta de ligação pode incluir uma cobertura de proteção externa.[0032] Optionally, the connection joint can include an external protection cover.

[0033] No presente documento, proporciona-se, também, um método para completar um furo de poço em uma formação subsuperficial. Em um aspecto, o método compreende proporcionar uma primeira ferramenta de furo de poço. A primeira ferramenta de furo de poço tem uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária. O método também inclui proporcionar uma segunda ferramenta de furo de poço. A segunda ferramenta de furo de poço também tem uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária. Um centro radial da trajetória de fluxo primária da primeira ferramenta de furo de poço é deslocado a partir de um centro radial da trajetória de fluxo primária para a segunda ferramenta de furo de poço.[0033] This document also provides a method for completing a well hole in a subsurface formation. In one aspect, the method comprises providing a first borehole tool. The first borehole tool has a primary flow path and at least a secondary flow path. The method also includes providing a second well bore tool. The second well hole tool also has a primary flow path and at least a secondary flow path. A radial center of the primary flow path of the first well hole tool is displaced from a radial center of the primary flow path to the second well hole tool.

[0034] O método também inclui proporcionar uma junta de ligação. A junta de ligação também compreende uma trajetória de fluxo primária e uma trajetória de fluxo secundária. Então, o método inclui conectar fluidicamente a junta de ligação à primeira ferramenta de furo de poço em uma primeira extremidade, e conectar fluidicamente a junta de ligação à segunda ferramenta de furo de poço em uma segunda extremidade. Desta maneira, a trajetória de fluxo primária da primeira ferramenta de furo de poço se encontra em comunicação fluídica com a trajetória de fluxo primária da segunda ferramenta de furo de poço. Além disso, a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da primeira ferramenta de furo de poço se encontra em comunicação fluídica com a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da segunda ferramenta de furo de poço.[0034] The method also includes providing a connection joint. The connection joint also comprises a primary flow path and a secondary flow path. Then, the method includes fluidly connecting the link joint to the first well hole tool at a first end, and fluidly connecting the link joint to the second well hole tool at a second end. In this way, the primary flow path of the first well hole tool is in fluid communication with the primary flow path of the second well hole tool. In addition, at least one secondary flow path of the first well hole tool is in fluid communication with at least one secondary flow path of the second well hole tool.

[0035] O método inclui, ainda, inserir a junta de ligação e a primeira e a segunda ferramentas de furo de poço conectadas em um furo de poço a um local subsuperficial selecionado. Então, o fluido é injetado em uma região anular entre a junta de ligação e o furo de poço circundante. Então, o método inclui injetar adicionalmente o fluido no espaço anular e através das trajetórias de fluxo secundárias da primeira ferramenta de furo de poço, da junta de ligação, e das trajetórias de fluxo secundárias da segunda ferramenta de furo de poço.[0035] The method also includes inserting the connection joint and the first and second well hole tools connected in a well hole to a selected subsurface location. Then, the fluid is injected into an annular region between the connection joint and the surrounding well hole. The method then includes additionally injecting the fluid into the annular space and through the secondary flow paths of the first well bore tool, the connection joint, and the secondary flow paths of the second well bore tool.

[0036] A junta de ligação pode ser usada para conectar quaisquer duas ferramentas tubulares tendo trajetórias de fluxo primárias e trajetórias de fluxo secundárias, em que um centro radial da trajetória de fluxo primária na primeira ferramenta de furo de poço é deslocado a partir de um centro radial da trajetória de fluxo primária na segunda ferramenta de furo de poço. No entanto, prefere-se que a junta de ligação seja usada como parte de um sistema de controle de areia. Neste caso, a primeira ferramenta de furo de poço é, de preferência, uma peneira de areia, enquanto a segunda ferramenta de furo de poço é, de preferência, um obturador ajustável.[0036] The connection joint can be used to connect any two tubular tools having primary flow paths and secondary flow paths, in which a radial center of the primary flow path in the first well bore tool is displaced from a radial center of the primary flow path in the second well bore tool. However, it is preferred that the connection joint is used as part of a sand control system. In this case, the first wellbore tool is preferably a sand sieve, while the second wellbore tool is preferably an adjustable plug.

[0037] Em uma modalidade, a trajetória de fluxo primária da primeira ferramenta de furo de poço (tal como a peneira de areia) é excêntrica à primeira ferramenta de furo de poço, enquanto a trajetória de fluxo primária da segunda ferramenta de furo de poço (tal como um obturador) é concêntrica à segunda ferramenta de furo de poço.[0037] In one embodiment, the primary flow path of the first well-hole tool (such as the sand sieve) is eccentric to the first well-hole tool, while the primary flow path of the second well-hole tool (such as a plug) is concentric to the second well hole tool.

[0038] Um tubo de base serve como a trajetória de fluxo primária da peneira de areia, enquanto um mandril interno alongado serve como a trajetória de fluxo primária do obturador. A trajetória de fluxo secundária para a peneira de areia é constituída por tubos de desvio que servem como canais de fluxo alternativos. A trajetória de fluxo secundária para o obturador pode consistir em tubos de desvio ou pode ser uma área anular formada entre o mandril interno e um invólucro de pistão móvel circundante. Em qualquer caso, os canais de fluxo alternativos permitem que uma pasta fluida de cascalho contorne a junta de peneira de areia, a junta de ligação, e o obturador, mesmo após o obturador ter sido colocado no furo de poço.[0038] A base tube serves as the primary flow path of the sand sieve, while an elongated internal mandrel serves as the primary flow path of the shutter. The secondary flow path for the sand sieve consists of bypass tubes that serve as alternative flow channels. The secondary flow path to the plug can consist of bypass tubes or it can be an annular area formed between the inner mandrel and a surrounding movable piston shell. In any case, the alternative flow channels allow a gravel slurry to bypass the sand sieve joint, the connecting joint, and the plug, even after the plug has been placed in the well hole.

[0039] E m um aspecto, o método compreende, ainda, colocar o obturador no furo de poço. Neste caso, a etapa de injetar adicionalmente o fluido através das trajetórias de fluxo secundárias é realizada após o obturador ter sido colocado.[0039] In one aspect, the method further comprises placing the plug in the borehole. In this case, the step of additionally injecting the fluid through the secondary flow paths is carried out after the plug has been placed.

[0040] Em outro aspecto, o método compreende, ainda, inserir uma ferramenta de assentamento no mandril interno do obturador, e, então, manobrar a ferramenta de assentamento para deslocar mecanicamente uma manga de liberação a partir de uma posição retida ao longo do mandril interno do obturador. Isto serve para liberar o invólucro de pistão para movimento axial. Então, o método inclui comunicar a pressão hidrostática ao invólucro de pistão através de uma ou mais portas de fluxo, movendo, assim, axialmente o invólucro de pistão liberado e ativando o elemento de vedação contra o furo de poço circundante.[0040] In another aspect, the method also comprises inserting a seating tool in the internal mandrel of the plug, and then maneuvering the seating tool to mechanically move a release sleeve from a position held along the mandrel. internal shutter. This serves to release the piston shell for axial movement. The method then includes communicating the hydrostatic pressure to the piston shell through one or more flow ports, thereby moving the released piston shell axially and activating the sealing element against the surrounding borehole.

[0041] BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS[0041] BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0042] De modo que as presentes invenções possam ser mais bem compreendidas, determinadas ilustrações, gráficos e/ou fluxogramas são anexados à mesma. No entanto, deve-se notar que os desenhos ilustram apenas as modalidades selecionadas das invenções e, portanto, não devem ser consideradas como limitantes ao escopo, para que as invenções possam admitir outras modalidades e aplicações igualmente efetivas.[0042] In order that the present inventions can be better understood, certain illustrations, graphs and / or flowcharts are attached to it. However, it should be noted that the drawings illustrate only the selected modalities of the inventions and, therefore, should not be considered as limiting the scope, so that the inventions can admit other modalities and equally effective applications.

[0043] A Figura 1 é uma vista em corte transversal de um furo de poço ilustrativo. O furo de poço foi perfurado através de três intervalos subsuperficiais diferentes, sendo que cada intervalo está sob pressão de formação e contém fluidos.[0043] Figure 1 is a cross-sectional view of an illustrative well hole. The well hole was drilled through three different subsurface intervals, each interval under pressure of formation and containing fluids.

[0044] A Figura 2 é uma vista em corte transversal ampliada de uma completação de poço aberto do furo de poço da Figura 1. A completação de poço aberto na profundidade dos três intervalos subsuperficiais é vista mais claramente.[0044] Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of an open pit completion of the well bore in Figure 1. The completion of an open pit at the depth of the three subsurface intervals is seen more clearly.

[0045] A Figura 3A é uma vista lateral em corte transversal de uma montagem de obturador, em uma modalidade. No presente documento, mostra-se um tubo de base, com elementos de obturador circundantes. Dois obturadores mecanicamente ajustados são mostrados de modo esquemático, junto a um elemento de obturador dilatável intermediário.[0045] Figure 3A is a cross-sectional side view of a plug assembly, in one embodiment. In this document, a base tube is shown, with surrounding plug elements. Two mechanically adjusted shutters are shown schematically, next to an intermediate expandable shutter element.

[0046] A Figura 3B é uma vista em corte transversal da montagem de obturador da Figura 3A, tomada ao longo das linhas 3B-3B da Figura 3A. Os tubos de desvio são vistos dentro do elemento de obturador dilatável.[0046] Figure 3B is a cross-sectional view of the plug assembly of Figure 3A, taken along lines 3B-3B of Figure 3A. The bypass tubes are seen inside the expandable plug element.

[0047] A Figura 3C é uma vista em corte transversal da montagem de obturador da Figura 3A, em uma modalidade alternativa. Em vez de tubos de desvio, tubos de transporte são vistos conectados ao redor do tubo de base.[0047] Figure 3C is a cross-sectional view of the plug assembly of Figure 3A, in an alternative embodiment. Instead of bypass tubes, transport tubes are seen connected around the base tube.

[0048] A Figura 4A é uma vista lateral em corte transversal da montagem de obturador da Figura 3A. No presente documento, os dispositivos de controle de areia, ou peneiras de areia, foram colocados em extremidades opostas da montagem de obturador. Os dispositivos de controle de areia utilizar tubos de desvio externos.[0048] Figure 4A is a cross-sectional side view of the plug assembly of Figure 3A. In this document, the sand control devices, or sand sieves, have been placed at opposite ends of the shutter assembly. The sand control devices use external bypass tubes.

[0049] A Figura 4B proporciona uma vista em corte transversal da montagem de obturador da Figura 4A, tomada ao longo da linha 4B-4B da Figura 4A. Os tubos de desvio são vistos fora da peneira de areia para proporcionar uma trajetória de fluxo alternativa para uma pasta fluida de particulado.[0049] Figure 4B provides a cross-sectional view of the plug assembly of Figure 4A, taken along line 4B-4B of Figure 4A. The bypass tubes are seen outside the sand sieve to provide an alternative flow path for a particulate slurry.

[0050] A Figura 5A é outra vista lateral em corte transversal da montagem de obturador da Figura 3A. No presente documento, os dispositivos de controle de areia, ou peneiras de areia, foram novamente colocados em extremidades opostas da montagem de obturador. No entanto, os dispositivos de controle de areia utilizam tubos de desvio internos.[0050] Figure 5A is another cross-sectional side view of the plug assembly of Figure 3A. In this document, the sand control devices, or sand sieves, have been placed again at opposite ends of the plug assembly. However, sand control devices use internal bypass tubes.

[0051] A Figura 5B proporciona uma vista em corte transversal da montagem de obturador da Figura 5A, tomada ao longo da linha 5B-5B da Figura 5A. Os tubos de desvio são vistos dentro da peneira de areia para proporcionar uma trajetória de fluxo alternativa para uma pasta fluida de particulado.[0051] Figure 5B provides a cross-sectional view of the plug assembly of Figure 5A, taken along line 5B-5B of Figure 5A. The bypass tubes are seen inside the sand sieve to provide an alternative flow path for a particulate slurry.

[0052] A Figura 6A é uma vista lateral em corte transversal de um dos obturadores mecanicamente ajustados da Figura 3A. O obturador mecanicamente ajustado se encontra em sua posição de inserção.[0052] Figure 6A is a cross-sectional side view of one of the mechanically adjusted shutters of Figure 3A. The mechanically adjusted plug is in its insertion position.

[0053] A Figura 6B é uma vista lateral em corte transversal do obturador mecanicamente ajustado da Figura 6A. No presente documento, o elemento de obturador mecanicamente ajustado se encontra em sua posição de ajuste.[0053] Figure 6B is a cross-sectional side view of the mechanically adjusted plug of Figure 6A. In this document, the mechanically adjusted plug element is in its adjustment position.

[0054] A Figura 6C é uma vista em corte transversal do obturador mecanicamente ajustado a Figura 6A. A vista é tomada ao longo da linha 6C-6C da Figura 6A.[0054] Figure 6C is a cross-sectional view of the obturator mechanically adjusted to Figure 6A. The view is taken along line 6C-6C in Figure 6A.

[0055] A Figura 6D é uma vista em corte transversal do obturador da Figura 6A. A vista é tomada ao longo da linha 6D-6D da Figura 6B.[0055] Figure 6D is a cross-sectional view of the plug of Figure 6A. The view is taken along line 6D-6D of Figure 6B.

[0056] A Figura 6E é uma vista em corte transversal do obturador da Figura 6A. A vista é tomada ao longo da linha 6E-6E da Figura 6A.[0056] Figure 6E is a cross-sectional view of the plug of Figure 6A. The view is taken along line 6E-6E of Figure 6A.

[0057] A Figura 6F é uma vista em corte transversal do obturador mecanicamente ajustado ad Figura 6A. A vista é tomada ao longo da linha 6F-6F da Figura 6B.[0057] Figure 6F is a cross-sectional view of the shutter mechanically adjusted ad Figure 6A. The view is taken along line 6F-6F in Figure 6B.

[0058] A Figura 7A é uma vista ampliada da chaveta livradora da Figura 6A. A chaveta livradora se encontra em sua posição de inserção ao longo do mandril interno. O pino de cisalhamento ainda não foi cisalhado.[0058] Figure 7A is an enlarged view of the release key in Figure 6A. The release key is in its insertion position along the internal chuck. The shear pin has not yet been sheared.

[0059] A Figura 7B é uma vista ampliada da chaveta livradora da Figura 6B. O pino de cisalhamento foi cisalhado, e a chaveta livradora foi retirada do mandril interno.[0059] Figure 7B is an enlarged view of the release key in Figure 6B. The shear pin was sheared, and the release key was removed from the internal mandrel.

[0060] A Figura 7C é uma vista em perspectiva de uma ferramenta de assentamento conforme pode ser usada para se unir a uma manga de liberação, e, desse modo, cisalhar um pino de cisalhamento dentro da chaveta livradora.[0060] Figure 7C is a perspective view of a seating tool as it can be used to attach to a release sleeve, and thus to shear a shear pin into the release key.

[0061] As Figuras 8A a 8C demonstram vários designs excêntricos para uma ferramenta de furo de poço. No presente documento, as ferramentas de furo de poço são peneiras de areia ou tubos sem roscas. Cada uma dessas peneiras de areia ou tubos sem roscas ilustrativos compreendem um tubo de base, com um ou mais canais de fluxo alternativos excêntricos ao redor deste proporcionando trajetórias de fluxo secundárias.[0061] Figures 8A to 8C demonstrate several eccentric designs for a well bore tool. In this document, borehole tools are sand sieves or threadless tubes. Each of these sand sieves or illustrative threadless tubes comprises a base tube, with one or more alternative eccentric flow channels around it providing secondary flow paths.

[0062] As Figuras 9A a 9C demonstram vários designs concêntricos para uma ferramenta de furo de poço. No presente documento, as ferramentas de furo de poço são obturadores. Cada um dos obturadores ilustrativos compreende um tubo de base, com canais de fluxo alternativos concêntricos ao redor deste proporcionando trajetórias de fluxo secundárias.[0062] Figures 9A to 9C demonstrate several concentric designs for a well bore tool. In this document, well-hole tools are shutters. Each of the illustrative shutters comprises a base tube, with alternative flow channels concentric around it providing secondary flow paths.

[0063] A Figura 10A fornece uma vista lateral em corte transversal de uma junta de ligação para conectar tubos de base internos de dois corpos tubulares, e proporcionar uma comunicação fluídica entre as trajetórias de fluxo secundárias excêntricas e concêntricas. A junta de ligação opera para conectar fluidicamente uma primeira ferramenta de furo de poço a uma segunda ferramenta de furo de poço.[0063] Figure 10A provides a cross-sectional side view of a connection joint to connect internal base tubes of two tubular bodies, and provide fluid communication between the eccentric and concentric secondary flow paths. The connection joint operates to fluidly connect a first well bore tool to a second well bore tool.

[0064] A Figura 10B é uma primeira vista em corte transversal, tomada ao longo da linha B-B da Figura 10A. O corte é tomado em uma primeira extremidade da junta de ligação.[0064] Figure 10B is a first cross-sectional view, taken along line B-B of Figure 10A. The cut is taken at the first end of the connection joint.

[0065] A Figura 10C é uma segunda vista em corte transversal, tomada ao longo da linha C-C da Figura 10A. O corte é tomado em uma segunda extremidade oposta da junta de ligação.[0065] Figure 10C is a second cross-sectional view, taken along line C-C of Figure 10A. The cut is taken at a second opposite end of the connection joint.

[0066] A Figura 11A é um gráfico cartesiano que representa o deslocamento de eixo geométrico (primeiro eixo geométrico y) em relação ao comprimento simétrico de uma junta de ligação (eixo geométrico x) para uma junta de ligação de 4,88 metros (16 pés). A Figura 11A também representa uma curvatura (segundo eixo geométrico y) em relação ao comprimento simétrico de uma junta de ligação (eixo geométrico x) para a junta de ligação de 4,88 metros (16 pés).[0066] Figure 11A is a Cartesian graph representing the displacement of the geometric axis (first geometric axis y) in relation to the symmetrical length of a connection joint (geometric axis x) for a connection joint of 4.88 meters (16 foot). Figure 11A also represents a curvature (second y-axis) in relation to the symmetrical length of a connection joint (geometric axis x) for the 4.88 meter (16 foot) connection joint.

[0067] A Figura 11 B é um gráfico cartesiano que representa o deslocamento de eixo geométrico (primeiro eixo geométrico y) em relação ao comprimento simétrico de uma junta de ligação (eixo geométrico x) para uma junta de ligação de 2,44 metros (8 pés). A Figura 11 B também representa uma curvatura (segundo eixo geométrico y) em relação ao comprimento simétrico de uma junta de ligação (eixo geométrico x) para a junta de ligação 2,44 metros (8 pés).[0067] Figure 11 B is a Cartesian graph representing the displacement of the geometric axis (first geometric axis y) in relation to the symmetrical length of a connection joint (geometric axis x) for a connection joint of 2.44 meters ( 8 feet). Figure 11 B also represents a curvature (second y axis) in relation to the symmetrical length of a connecting joint (geometric axis x) for the connecting joint 2.44 meters (8 feet).

[0068] A Figura 11 C é um gráfico cartesiano que representa o deslocamento de eixo geométrico (eixo geométrico y) em relação ao comprimento simétrico de uma junta de ligação (eixo geométrico x) para uma junta de ligação de 2,44 metros (8 pés). No presente documento, o gráfico compara uma junta de ligação tendo um perfil curvado com uma junta de ligação tendo segmentos retilíneos.[0068] Figure 11 C is a Cartesian graph that represents the displacement of the geometric axis (geometric axis y) in relation to the symmetrical length of a connection joint (geometric axis x) for a connection joint of 2.44 meters (8 foot). In the present document, the graph compares a connection joint having a curved profile with a connection joint having straight segments.

[0069] A Figura 12 é um fluxograma que mostra as etapas para um método de completar um furo de poço em uma formação subsuperficial, em uma modalidade.[0069] Figure 12 is a flowchart that shows the steps for a method of completing a well bore in a subsurface formation, in one modality.

[0070] A Figura 13 é outro fluxograma. A Figura 13 mostra as etapas para um método de colocar um obturador em um furo de poço, em uma modalidade.[0070] Figure 13 is another flow chart. Figure 13 shows the steps for a method of placing a plug in a borehole, in one embodiment.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE DETERMINADAS MODALIDADESDETAILED DESCRIPTION OF CERTAIN MODALITIES

[0071] Definições[0071] Definitions

[0072] Conforme o uso em questão, o termo “hidrocarboneto” se refere a um composto orgânico que inclui primariamente, se não exclusivamente, os elementos hidrogênio e carbono. Em geral, os hidrocarbonetos se dividem em duas classes: alifática, ou hidrocarbonetos de cadeia linear, e cíclica, ou hidrocarbonetos de anel fechado, incluindo terpenos cíclicos. Exemplos de materiais contendo hidrocarbonetos incluem qualquer forma de gás natural, petróleo, carvão, e betume que possa ser usada como um combustível ou aprimorada em um combustível.[0072] Depending on the use in question, the term "hydrocarbon" refers to an organic compound that includes primarily, if not exclusively, the elements hydrogen and carbon. In general, hydrocarbons are divided into two classes: aliphatic, or straight chain hydrocarbons, and cyclic, or closed ring hydrocarbons, including cyclic terpenes. Examples of hydrocarbon-containing materials include any form of natural gas, oil, coal, and bitumen that can be used as a fuel or enhanced in a fuel.

[0073] Conforme o uso em questão, o termo “fluidos de hidrocarboneto” se refere a um hidrocarboneto ou misturas de hidrocarbonetos que sejam gasosas ou líquidas. Por exemplo, os fluidos de hidrocarboneto podem incluir um hidrocarboneto ou misturas de hidrocarbonetos que sejam gasosas ou líquidas em condições de formação, em condições de processamento ou em condições ambientes (15°C e 1 atm de pressão). Os fluidos de hidrocarboneto podem incluir, por exemplo, petróleo, gás natural, metano de leito de carvão, óleo de xisto, óleo de pirólise, gás de pirólise, um produto de pirólise de carvão, e outros hidrocarbonetos que estejam em um estado gasoso ou líquido.[0073] Depending on the use in question, the term "hydrocarbon fluids" refers to a hydrocarbon or mixtures of hydrocarbons that are gaseous or liquid. For example, hydrocarbon fluids can include a hydrocarbon or hydrocarbon mixtures that are gaseous or liquid under formation conditions, processing conditions or ambient conditions (15 ° C and 1 atm of pressure). Hydrocarbon fluids can include, for example, petroleum, natural gas, coal bed methane, shale oil, pyrolysis oil, pyrolysis gas, a coal pyrolysis product, and other hydrocarbons that are in a gaseous or liquid.

[0074] Conforme o uso em questão, o termo “fluido” se refere a gases, líquidos, e combinações de gases e líquidos, assim como a combinações de gases e sólidos, e combinações de líquidos e sólidos.[0074] Depending on the use in question, the term "fluid" refers to gases, liquids, and combinations of gases and liquids, as well as combinations of gases and solids, and combinations of liquids and solids.

[0075] Conforme o uso em questão, o termo “subsuperfície” se refere ao estrato geológico que ocorre abaixo da superfície da terra.[0075] Depending on the usage in question, the term "subsurface" refers to the geological stratum that occurs below the earth's surface.

[0076] O termo “intervalo subsuperficial” se refere a uma formação ou a uma porção de uma formação em que os fluidos de formação possam estar presentes. Os fluidos podem ser, por exemplo, líquidos de hidrocarboneto, gases de hidrocarboneto, fluidos aquosos, ou combinações destes.[0076] The term "subsurface gap" refers to a formation or a portion of a formation in which formation fluids may be present. The fluids can be, for example, hydrocarbon liquids, hydrocarbon gases, aqueous fluids, or combinations thereof.

[0077] Conforme o uso em questão, o termo “furo de poço” se refere a um orifício na subsuperfície feito por perfuração ou inserção de um conduto na subsuperfície. Um furo de poço pode ter uma seção transversal substancialmente circular, ou outro formato em corte transversal. Conforme o uso em questão, o termo “poço”, quando se refere a uma abertura na formação, pode ser usado de modo intercambiável com o termo “furo de poço”.[0077] Depending on the use in question, the term “well hole” refers to a hole in the subsurface made by drilling or inserting a conduit in the subsurface. A well hole can have a substantially circular cross section, or other cross-sectional shape. Depending on the use in question, the term “well”, when referring to an opening in the formation, can be used interchangeably with the term “well hole”.

[0078] O termo “membro tubular” se refere a qualquer tubo, tal como uma junta de revestimento, uma porção de um forro, ou um tubo curto (do inglês, “pup joint”).[0078] The term “tubular member” refers to any tube, such as a lining joint, a portion of a lining, or a short tube (from the English, “pup joint”).

[0079] O termo “dispositivo de controle de areia” significa qualquer corpo tubular alongado que permita um influxo de fluido em um furo interno ou um tubo de base enquanto filtra quantidades predeterminadas de areia, finos e detritos granulares a partir de uma formação circundante. Uma peneira de areia é um exemplo de um dispositivo de controle de areia.[0079] The term "sand control device" means any elongated tubular body that allows an influx of fluid into an internal hole or a base tube while filtering out predetermined amounts of sand, fines and granular debris from a surrounding formation. A sand sieve is an example of a sand control device.

[0080] O termo “canais de fluxo alternativos” significa qualquer coleção de tubulações e/ou tubos de desvio que proporcionem uma comunicação fluídica através ou ao redor de um obturador para permitir que uma pasta fluida de cascalho contorne os elementos de obturador ou qualquer ponte de areia prematura na região anular, e continue a vedação com cascalho poço abaixo. O termo “canais de fluxo alternativos” também pode significa qualquer coleção de tubulações e/ou tubos de desvio que proporcionem uma comunicação fluídica através ou ao redor de uma peneira de areia ou um tubo sem roscas (com ou sem uma cobertura de proteção externa) para permitir que uma pasta fluida de cascalho contorne qualquer ponte de areia prematura na região anular e continue a vedação com cascalho abaixo, ou acima e abaixo, da ferramenta de fundo de poço.[0080] The term "alternative flow channels" means any collection of piping and / or bypass tubes that provide fluid communication through or around a plug to allow a gravel slurry to bypass the plug elements or any bridge of premature sand in the annular region, and continue the fence with gravel pit below. The term “alternative flow channels” can also mean any collection of piping and / or bypass tubes that provide fluid communication through or around a sand sieve or a threadless tube (with or without an external protective cover) to allow a gravel slurry to bypass any premature sand bridge in the annular region and continue the gravel seal below, or above and below, the downhole tool.

[0081] Descrição das Modalidades Específicas[0081] Description of Specific Modalities

[0082] As invenções são descritas de acordo com determinadas modalidades específicas. No entanto, até o ponto que em a descrição detalhada a seguir é específica a uma modalidade particular ou a um uso particular, a mesma é destinada a ser ilustrativa somente e não deve ser construída como limitante ao escopo das invenções.[0082] Inventions are described according to certain specific modalities. However, to the extent that the detailed description below is specific to a particular modality or to a particular use, it is intended to be illustrative only and should not be construed as limiting the scope of the inventions.

[0083] Determinados aspectos das invenções também são descritos de acordo com várias figuras. Em determinadas figuras, o topo da página do desenho é destinado a estar em direção à superfície, e a parte inferior da página do desenho em direção ao fundo do poço. Embora poços sejam comumente completados em uma orientação substancialmente vertical, compreende-se que os poços também possam ser inclinados e/ou até menos horizontalmente completados. Quando os termos descritivos “para cima e para baixo” ou “superior” e “inferior” ou termos similares forem usados em referência a um desenho ou nas reivindicações, eles são destinados a indicar uma localização relativa na página do desenho ou em relação aos termos da reivindicação, e não necessariamente a orientação no solo, visto que as presentes invenções têm utilidade sem importar como o furo de poço é orientado.[0083] Certain aspects of the inventions are also described according to various figures. In certain figures, the top of the drawing page is intended to be towards the surface, and the bottom of the drawing page towards the bottom of the well. Although wells are commonly completed in a substantially vertical orientation, it is understood that the wells can also be tilted and / or even less horizontally completed. When the descriptive terms "up and down" or "upper" and "lower" or similar terms are used in reference to a drawing or in the claims, they are intended to indicate a relative location on the drawing page or in relation to the terms of the claim, and not necessarily the orientation in the ground, since the present inventions are useful no matter how the borehole is oriented.

[0084] A Figura 1 é uma vista em corte transversal de um furo de poço ilustrativo 100. O furo de poço 100 define um furo 105 que se estende a partir de uma superfície 101, e na subsuperfície da terra 110. O furo de poço 100 é completado para ter uma porção de orifício aberto 120 em uma extremidade inferior do furo de poço 100. O furo de poço 100 foi formado para o propósito de produzir hidrocarbonetos para vendas comerciais. Uma coluna de tubulação de produção 130 é proporcionada no furo 105 para transportar os fluidos de produção a partir da porção de orifício aberto 120 até a superfície 101.[0084] Figure 1 is a cross-sectional view of an illustrative well hole 100. Well hole 100 defines a hole 105 that extends from a surface 101, and in the subsurface of the earth 110. The well hole 100 is completed to have an open orifice portion 120 at a lower end of well hole 100. Well hole 100 was formed for the purpose of producing hydrocarbons for commercial sales. A production pipe column 130 is provided in bore 105 to transport production fluids from the open orifice portion 120 to surface 101.

[0085] O furo de poço 100 inclui uma árvore de poço, mostrada de modo esquemático em 124. A árvore de poço 124 inclui uma válvula de confinamento 126. A válvula de confinamento 126 controla o fluxo de fluidos de produção a partir do furo de poço 100. Além disso, uma válvula de segurança subsuperficial 132 é proporcionada para bloquear o fluxo de fluidos a partir da tubulação de produção 130 no caso de uma ruptura ou evento catastrófico acima da válvula de segurança subsuperficial 132. O furo de poço 100 pode ter opcionalmente uma bomba (não mostrada) dentro ou logo acima da porção de orifício aberto 120 para suspender artificialmente os fluidos de produção a partir da porção de orifício aberto 120 até a árvore de poço 124.[0085] Well hole 100 includes a well tree, shown schematically at 124. Well tree 124 includes a containment valve 126. Containment valve 126 controls the flow of production fluids from the well hole. well 100. In addition, a subsurface safety valve 132 is provided to block the flow of fluids from the production line 130 in the event of a rupture or catastrophic event above the subsurface safety valve 132. Well hole 100 may have optionally a pump (not shown) inside or just above open orifice portion 120 to artificially suspend production fluids from open orifice portion 120 to well shaft 124.

[0086] O furo de poço 100 foi completado colocando-se uma série de tubos na subsuperfície 110. Esses tubos incluem uma primeira coluna de revestimento 102, algumas vezes conhecida como coluna superficial ou um condutor. Esses tubos também incluem pelo menos uma segunda 104 e uma terceira 106 coluna de revestimento. Essas colunas de revestimento 104, 106 são colunas de revestimento intermediárias que proporcionam suporte para as paredes do furo de poço 100. As colunas de revestimento intermediárias 104, 106 podem ser suspensas a partir da superfície, ou podem ser suspensas a partir de uma próxima coluna de revestimento superior utilizando-se um forro expansível ou suporte de forro. Compreende-se que uma coluna de tubo que não se estende de volta à superfície (tal como uma coluna de revestimento 106) é normalmente referida como um “forro.”[0086] Well hole 100 has been completed by placing a series of tubes on subsurface 110. These tubes include a first coating column 102, sometimes known as a surface column or a conductor. These tubes also include at least a second 104 and a third lining column 106. These casing columns 104, 106 are intermediate casing columns that provide support for the well hole 100 walls. The intermediate casing columns 104, 106 can be suspended from the surface, or can be suspended from a next column. top coat using an expandable liner or liner support. It is understood that a tube column that does not extend back to the surface (such as a coating column 106) is commonly referred to as a "liner."

[0087] No furo de poço disposição ilustrativo da Figura 1, a coluna de revestimento intermediária 104 é suspensa a partir da superfície 101, enquanto a coluna de revestimento 106 é suspensa a partir de uma extremidade inferior da coluna de revestimento 104. Podem-se empregar colunas de revestimento intermediárias adicionais (não mostradas). As presentes invenções não se limitam ao tipo de disposição de revestimento usada.[0087] In the well hole illustrative arrangement of Figure 1, the intermediate coating column 104 is suspended from the surface 101, while the coating column 106 is suspended from a lower end of the coating column 104. employ additional intermediate casing columns (not shown). The present inventions are not limited to the type of coating arrangement used.

[0088] Cada coluna de revestimento 102, 104, 106 é colocada em posição através de cimento 108. O cimento 108 isola as várias formações da subsuperfície 110 a partir do furo de poço 100 e entre si. O cimento 108 se estende a partir da superfície 101 até uma profundidade “L” em uma extremidade inferior da coluna de revestimento 106. Compreende-se que algumas colunas de revestimento intermediárias possam não ser completamente cimentadas.[0088] Each coating column 102, 104, 106 is placed in position by cement 108. Cement 108 isolates the various formations of subsurface 110 from well bore 100 and between them. The cement 108 extends from the surface 101 to a depth "L" at a lower end of the coating column 106. It is understood that some intermediate coating columns may not be completely cemented.

[0089] Uma região anular 204 é formada entre a tubulação de produção 130 e a coluna de revestimento 106. Um obturador de produção 206 veda a região anular 204 próxima à extremidade inferior “L” da coluna de revestimento 106.[0089] An annular region 204 is formed between the production pipe 130 and the casing column 106. A production plug 206 seals the annular region 204 near the lower end "L" of the casing column 106.

[0090] Em muitos furos de poço, uma coluna de revestimento final conhecida como revestimento de produção é cimentada em uma profundidade onde os intervalos de produção subsuperficial estão presentes. No entanto, o furo de poço ilustrativo 100 é completado como um furo de poço aberto. Consequentemente, o furo de poço 100 não inclui uma coluna de revestimento final ao longo da porção de orifício aberto 120.[0090] In many well holes, a final coating column known as the production coating is cemented to a depth where subsurface production intervals are present. However, illustrative well hole 100 is completed as an open well hole. Consequently, well hole 100 does not include a final coating column along open hole portion 120.

[0091] No furo de poço ilustrativo 100, a porção de orifício aberto 120 atravessa três diferentes intervalos subsuperficiais. Estes são indicados como intervalo superior 112, intervalo intermediário 114, e intervalo inferior 116. O intervalo superior 112 e o intervalo inferior 116 podem, por exemplo, conter depósitos valiosos de petróleo buscados ser produzidos, enquanto o intervalo intermediário 114 pode conter primariamente água ou outro fluido aquoso dentro de seu volume de poro. Isto pode ocorrer devido à presença de zonas de água nativas, tendências de alta permeabilidade ou fraturas naturais no aquífero, ou formação de canais de fuga dos poços de injeção. Neste caso, há uma probabilidade de que água invada o furo de poço 100.[0091] In the illustrative well bore 100, the open hole portion 120 crosses three different subsurface intervals. These are indicated as upper range 112, intermediate range 114, and lower range 116. Upper range 112 and lower range 116 may, for example, contain valuable oil deposits sought to be produced, while intermediate range 114 may contain primarily water or another aqueous fluid within its pore volume. This can occur due to the presence of native water zones, tendencies of high permeability or natural fractures in the aquifer, or the formation of escape channels from the injection wells. In this case, there is a likelihood that water will invade well 100.

[0092] Alternativamente, os intervalos superior 112 e intermediário 114 podem conter fluidos de hidrocarboneto buscados ser produzidos, processados e vendidos, enquanto o intervalo inferior 116 pode conter petróleo junto a quantidades sempre crescentes de água. Isto pode ocorrer devido à bobinagem, que consiste em uma elevação de contato entre hidrocarboneto e água próximo ao poço. Neste caso, há novamente a possibilidade de que água invada o furo de poço 100.[0092] Alternatively, the upper 112 and intermediate 114 ranges may contain hydrocarbon fluids intended to be produced, processed and sold, while the lower range 116 may contain oil along with ever-increasing amounts of water. This can occur due to winding, which consists of an elevation of contact between hydrocarbon and water near the well. In this case, there is again the possibility that water will invade well 100.

[0093] Ainda alternativamente, os intervalos superior 112 e inferior 116 podem estar produzindo fluidos de hidrocarboneto a partir de uma matriz arenosa ou de outra matriz de rocha permeável, enquanto o intervalo intermediário 114 pode representar um xisto não-permeável ou, de outro modo, ser substancialmente impermeável a fluidos.Alternatively, the upper 112 and lower 116 ranges may be producing hydrocarbon fluids from a sandy matrix or other permeable rock matrix, while the intermediate interval 114 may represent a non-permeable shale or, otherwise , be substantially impervious to fluids.

[0094] Em qualquer um desses casos, é desejável que o operador isole os intervalos selecionados. No primeiro caso, o operador desejará isolar o intervalo intermediário 114 a partir da coluna de produção 130 e os intervalos superior 112 e inferior 116 de modo que, primariamente, os fluidos de hidrocarboneto possam ser produzidos através do furo de poço 100 e à superfície 101. No segundo caso, o operador eventualmente desejará isolar o intervalo inferior 116 a partir da coluna de produção 130 e dos intervalos superior 112 e intermediário 114 de modo que, primariamente, os fluidos de hidrocarboneto possam ser produzidos através do furo de poço 100 e à superfície 101. No terceiro caso, o operador desejará isolar o intervalo superior 112 a partir do intervalo inferior 116, mas não precisará isolar o intervalo intermediário 114. As soluções a essas necessidades no contexto de uma completação de poço aberto são fornecidas no presente documento, e demonstradas de modo mais abrangente de acordo com os desenhos de procedimento.[0094] In any of these cases, it is desirable that the operator isolate the selected intervals. In the first case, the operator will want to isolate the intermediate range 114 from the production column 130 and the upper ranges 112 and lower 116 so that, primarily, hydrocarbon fluids can be produced through the well bore 100 and the surface 101 In the second case, the operator will eventually want to isolate the lower range 116 from the production column 130 and the upper ranges 112 and intermediate 114 so that, primarily, hydrocarbon fluids can be produced through well bore 100 and at the surface 101. In the third case, the operator will want to isolate the upper range 112 from the lower range 116, but does not need to isolate the intermediate range 114. Solutions to these needs in the context of an open pit completion are provided in this document, and demonstrated more comprehensively according to the procedure drawings.

[0095] De acordo com a produção de fluidos de hidrocarboneto a partir de um furo de poço tendo uma completação de poço aberto, não é apenas desejável isolar os intervalos selecionados, mas também limitar o influxo de partículas de areia e outros finos. Com a finalidade de evitar a migração de partículas de formação na coluna de produção 130 durante a operação, os dispositivos de controle de areia 200 foram inseridos no furo de poço 100. Estes serão descritos de modo mais completo abaixo de acordo com a Figura 2.[0095] According to the production of hydrocarbon fluids from a well bore having an open well completion, it is not only desirable to isolate the selected ranges, but also to limit the influx of sand and other fine particles. In order to avoid the migration of formation particles in the production column 130 during operation, the sand control devices 200 have been inserted into the well bore 100. These will be more fully described below according to Figure 2.

[0096] Referindo-se agora à Figura 2, os dispositivos de controle de areia 200 contêm um corpo tubular alongado referido como tubo de base 205. O tubo de base 205 tipicamente é constituído por uma pluralidade de juntas de tubo. O tubo de base 205 (ou cada junta de tubo que constitui o tubo de base 205) tipicamente tem pequenas perfurações ou fendas para permitir o influxo de fluidos de produção.[0096] Referring now to Figure 2, sand control devices 200 contain an elongated tubular body referred to as base tube 205. Base tube 205 typically consists of a plurality of tube joints. The base tube 205 (or each tube joint that constitutes the base tube 205) typically has small perforations or slits to allow influx of production fluids.

[0097] Os dispositivos de controle de areia 200 também contêm um meio de filtro 207 enrolado ou, de outro modo, colocados radialmente ao redor dos tubos de base 205. O meio de filtro 207 pode ser uma tela de malha metálica ou enrolador de fios encaixados ao redor do tubo de base 205. Alternativamente, o meio de filtração da peneira de areia compreende uma tela de membrana, uma tela expansível, uma tela metálica sinterizada, um meio poroso feito de polímero com memória de formato, um meio poroso vedados com material fibroso, ou um leito de partículas sólidas pré- vedadas. O meio de filtro 207 evita o influxo de areia ou outras partículas acima de um tamanho predeterminado no tubo de base 205 e na tubulação de produção 130.[0097] Sand control devices 200 also contain a filter medium 207 wrapped or otherwise placed radially around the base tubes 205. The filter medium 207 can be a wire mesh or wire wrapper fitted around the base tube 205. Alternatively, the filtration medium of the sand sieve comprises a membrane screen, an expandable screen, a sintered metal screen, a porous medium made of polymer with a format memory, a porous medium sealed with fibrous material, or a bed of pre-sealed solid particles. Filter medium 207 prevents the influx of sand or other particles above a predetermined size into the base pipe 205 and the production pipe 130.

[0098] Além dos dispositivos de controle de areia 200, o furo de poço 100 inclui uma ou mais montagens de obturador 210. Na disposição ilustrativa das Figuras 1 e 2, o furo de poço 100 tem uma montagem de obturador superior 210' e uma montagem de obturador inferior 210”. No entanto, montagens de obturador adicionais 210 ou apenas uma montagem de obturador 210 podem ser usadas. As montagens de obturador 210', 210” são exclusivamente configuradas para vedar uma região anular (vista em 202 da Figura 2) entre os vários dispositivos de controle de areia 200 e uma parede circundante 201 da porção de orifício aberto 120 do furo de poço 100.[0098] In addition to sand control devices 200, well hole 100 includes one or more plug assemblies 210. In the illustrative arrangement of Figures 1 and 2, well hole 100 has an upper plug assembly 210 'and a 210 ”lower plug assembly. However, additional shutter assemblies 210 or just one shutter assembly 210 can be used. The plug assemblies 210 ', 210 ”are exclusively configured to seal an annular region (seen at 202 of Figure 2) between the various sand control devices 200 and a wall 201 of the open hole portion 120 of the well hole 100 .

[0099] As montagens de obturador 210', 210” permitem que o operador isole intervalos selecionados ao longo da porção de orifício aberto do furo de poço 100 com a finalidade de controlar a migração de fluidos de formação. Por exemplo, em conexão à produção de hidrocarbonetos condensáveis, a água algumas vezes invade um intervalo. Isto pode ocorrer devido à presença de zonas de água nativa, bobinagem (elevação do contato entre hidrocarboneto e água próximo ao poço), tendências de alta permeabilidade, fraturas naturais, ou formação de canais de fuga dos poços de injeção. Dependendo do mecanismo ou razão da produção de água, a água pode ser produzida em diferentes locais e tempos durante a vida útil de um poço. De modo similar, ama tampa de gás acima de um reservatório de petróleo pode se expandir e penetrar, causando uma produção de gás com petróleo. A penetração de gás reduz a condução da tampa de gás drive e suprime a produção de petróleo. Um isolamento zonal anular também pode ser desejado para a alocação de produção, controle de perfil de fluido de produção/injeção, estímulo seletivo, ou controle de água ou gás.[0099] The plug assemblies 210 ', 210 "allow the operator to isolate selected intervals along the open orifice portion of the borehole 100 in order to control the migration of forming fluids. For example, in connection with the production of condensable hydrocarbons, water sometimes invades an interval. This may occur due to the presence of native water zones, winding (increased contact between hydrocarbon and water near the well), tendencies of high permeability, natural fractures, or the formation of escape channels from the injection wells. Depending on the mechanism or reason for the production of water, water can be produced at different locations and times during the life of a well. Similarly, a gas cap above an oil reservoir can expand and penetrate, causing oil to produce gas. Gas penetration reduces the conduction of the gas drive cap and suppresses oil production. Zonal annular isolation may also be desired for production allocation, production / injection fluid profile control, selective stimulation, or water or gas control.

[00100] A Figura 2 é uma vista em corte transversal ampliada da porção de orifício aberto 120 do furo de poço 100 da Figura 1. A porção de orifício aberto 120 e os três intervalos 112, 114, 116 são vistos de modo mais claro. As montagens de obturador superior 210' e inferior 210” também são visíveis de modo mais claro próximas aos limites superior e inferior do intervalo intermediário 114, respectivamente. Finalmente, os dispositivos de controle de areia 200 junto a cada um dos intervalos 112, 114, 116 são mostrados.[00100] Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the open hole portion 120 of the well hole 100 of Figure 1. The open hole portion 120 and the three gaps 112, 114, 116 are seen more clearly. The upper 210 'and lower 210 ”plug assemblies are also more clearly visible near the upper and lower limits of the intermediate range 114, respectively. Finally, the sand control devices 200 next to each of the intervals 112, 114, 116 are shown.

[00101] Referindo-se às próprias montagens de obturador, cada montagem de obturador 210', 210” pode ter pelo menos dois obturadores. Os dois obturadores são, de preferência, ajustados através de uma combinação de manipulação mecânica e forças hidráulicas. As montagens de obturador 210 representam um obturador superior 212 e um obturador inferior 214. Cada obturador 212, 214 tem uma porção ou elemento expansível fabricado a partir de um material elastomérico ou de um material termoplástico capaz de proporcionar pelo menos uma vedação temporária a fluidos à parede de furo de poço circundante 201.[00101] Referring to the shutter assemblies themselves, each 210 ', 210 ”shutter assembly can have at least two shutters. The two shutters are preferably adjusted through a combination of mechanical manipulation and hydraulic forces. The plug assemblies 210 represent an upper plug 212 and a lower plug 214. Each plug 212, 214 has an expandable portion or element made from an elastomeric material or a thermoplastic material capable of providing at least a temporary fluid seal to the borehole wall surrounding 201.

[00102] Os elementos para os obturadores superior 212 e inferior 214 devem ser capazes de suportar as pressões e as cargas associadas a um processo de vedação com cascalho. Tipicamente, essas pressões vão de cerca de 2.000 psi a 3.000 psi. Os elementos dos obturadores 212, 214 também devem suportar uma carga de pressão devido às pressões diferenciais entre o furo de poço e/ou reservatório causadas por falhas naturais, depleção, produção, ou injeção. As operações de produção podem envolver uma produção seletiva ou alocação de produção para satisfazer as exigências regulatórias. As operações de injeção podem envolver uma injeção de fluido seletiva para manutenção estratégica da pressão do reservatório. As operações de injeção também podem envolver um estímulo seletivo em fratura ácida, acidificação de matriz, ou remoção de danos de formação.[00102] The elements for the upper 212 and lower 214 shutters must be able to withstand the pressures and loads associated with a gravel sealing process. Typically, these pressures range from about 2,000 psi to 3,000 psi. The shutter elements 212, 214 must also withstand a pressure load due to the differential pressures between the borehole and / or reservoir caused by natural failures, depletion, production, or injection. Production operations may involve selective production or production allocation to satisfy regulatory requirements. Injection operations may involve a selective fluid injection for strategic maintenance of the reservoir pressure. Injection operations can also involve a selective stimulus in acid fracture, matrix acidification, or removal of formation damage.

[00103] A superfície ou elementos de vedação para os obturadores mecanicamente ajustados 212, 214 precisam apenas estar na ordem de polegadas para afetar um lacre hidráulico adequado. Em um aspecto, os elementos tem cerca de 6 polegadas (15,2 cm) a cerca de 24 polegadas (61,0 cm) de comprimento.[00103] The surface or sealing elements for the mechanically adjusted shutters 212, 214 need only be in the order of inches to affect a suitable hydraulic seal. In one aspect, the elements are about 6 inches (15.2 cm) to about 24 inches (61.0 cm) long.

[00104] Os elementos para os obturadores 212, 214 são, de preferência, elementos cupulares. Os elementos cupulares são conhecidos pelo uso em completações de furo revestido. No entanto, eles não são genericamente conhecidos pelo uso em completações de poço aberto visto que não são projetados para se expandirem em engate com um diâmetro de furo aberto. Ademais, tais elementos cupulares expansíveis podem não manter o diferencial de pressão requerido encontrado ao longo da vida de operações de produção, resultando em uma funcionalidade reduzida.[00104] The elements for the shutters 212, 214 are preferably cupular elements. Cupular elements are known for use in coated hole completions. However, they are not generally known for use in open pit completions as they are not designed to expand in engagement with an open bore diameter. Furthermore, such expandable cupular elements may not maintain the required pressure differential found throughout the life of production operations, resulting in reduced functionality.

[00105] É preferível que os obturadores 212, 214 sejam capazes de se expandirem até pelo menos uma superfície de diâmetro externo de 11 polegadas (cerca de 28 cm), com uma razão de ovalidade não maior que 1,1. Os elementos dos obturadores 212, 214 devem, de preferência, ser capazes de lidar com erosões em uma seção de orifício aberto 120 de 8-1/2 polegada (cerca de 21,6 cm) ou 9-7/8 polegada (cerca de 25,1 cm). A natureza cupular preferencial das porções expansíveis dos elementos de obturador 212, 214 auxiliará na manutenção de pelo menos um lacre temporário contra a parede 201 do intervalo intermediário 114 (ou outro intervalo) à medida que a pressão aumenta durante a operação de vedação com cascalho.[00105] It is preferable that the shutters 212, 214 are able to expand to at least an outer diameter surface of 11 inches (about 28 cm), with an ovality ratio not greater than 1.1. The shutter elements 212, 214 should preferably be able to deal with erosion in an open hole section 120 of 8-1 / 2 inch (about 21.6 cm) or 9-7 / 8 inch (about 25.1 cm). The preferred cupular nature of the expandable portions of the plug elements 212, 214 will assist in maintaining at least one temporary seal against the wall 201 of the intermediate gap 114 (or other gap) as the pressure increases during the gravel sealing operation.

[00106] E m uma modalidade, os elementos cupulares não precisam ser herméticos a líquidos, nem devem ser avaliados para lidar com múltiplos ciclos de pressão e temperatura. Os elementos cupulares precisam apenas ser projetados para uso único, isto é, durante o processo de vedação com cascalho de uma completação de furo de poço aberto. Isto ocorre porque um elemento de obturador dilatável intermediário 216 também é preferencialmente proporcionado para uma vedação a longo prazo.[00106] In one modality, cupular elements need not be liquid-tight, nor should they be evaluated to handle multiple pressure and temperature cycles. Cupular elements need only be designed for single use, that is, during the gravel sealing process of an open pit hole completion. This is because an intermediate expandable plug element 216 is also preferably provided for a long-term seal.

[00107] Os obturadores superior 212 e inferior 214 são ajustados antes de um processo de instalação de vedação com cascalho. Conforme descrito de modo mais completo abaixo, o obturador 212, 214 pode ser ajustado cisalhando-se mecanicamente um pino de cisalhamento e deslizando-se uma manga de liberação. Sucessivamente, este libera uma chaveta livradora, que permite, então, que uma pressão hidrostática atue descendentemente contra um invólucro de pistão. O invólucro de pistão se desloca para baixo ao longo de um mandril interno (não mostrado), e, então, atua tanto sobre um centralizador como sobre os elementos de obturador ao longo do mandril interno. O centralizador e os elementos de obturador se expandem contra o parede de furo de poço 201. As porções expansíveis dos obturadores superior 212 e inferior 214 são expandidas em contato com a parede circundante 201 a fim de enquadrar a região anular 202 em uma profundidade selecionada ao longo da completação de poço aberto 120.[00107] The top 212 and bottom 214 shutters are adjusted before a gravel sealing installation process. As more fully described below, the plug 212, 214 can be adjusted by mechanically shearing a shear pin and sliding a release sleeve. In turn, this releases a release key, which then allows a hydrostatic pressure to act downwardly against a piston housing. The piston shell moves downward along an inner mandrel (not shown), and then acts on both a centralizer and the plug elements along the inner mandrel. The centralizer and plug elements expand against the well bore wall 201. The expandable portions of the upper 212 and lower 214 shutters are expanded in contact with the surrounding wall 201 in order to frame the annular region 202 at a depth selected at the completion of open pit 120.

[00108] Como um “apoio” aos elementos cupulares de obturador dentro dos elementos de obturador superior 212 e inferior 214, as montagens de obturador 210', 210” também incluem um elemento de obturador intermediário 216. O elemento de obturador intermediário 216 define um material elastomérico de dilatação fabricado a partir de compostos de borracha sintética. Exemplos adequados de materiais dilatáveis podem ser encontrados em CONSTRICTOR™ ou SWELLPACKER™ junto a Easy Well Solutions, e em E-ZIP™ junto a Swellfix. O obturador dilatável 216 pode incluir um polímero dilatável ou um material polimérico dilatável, que é conhecido pelos indivíduos versados na técnica e que podem ser ajustados por um entre um fluido de perfuração condicionado, um fluido de completação, um fluido de produção, um fluido de injeção, um fluido de estímulo, ou qualquer combinação destes.[00108] As a "support" to the cupular plug elements within the top 212 and bottom 214 plug elements, the plug assemblies 210 ', 210 "also include an intermediate plug element 216. The intermediate plug element 216 defines a elastomeric expansion material made from synthetic rubber compounds. Suitable examples of expandable materials can be found in CONSTRICTOR ™ or SWELLPACKER ™ from Easy Well Solutions, and in E-ZIP ™ from Swellfix. The expandable plug 216 can include an expandable polymer or an expandable polymeric material, which is known to those skilled in the art and which can be adjusted by one between a conditioned drilling fluid, a completion fluid, a production fluid, a injection, a stimulus fluid, or any combination of these.

[00109] O elemento de obturador dilatável 216 é preferencialmente unido à superfície externa do mandril 215. O elemento de obturador dilatável 216 é permitido se expandir com o passar do tempo quando em contato por fluidos de hidrocarboneto, água de formação, ou qualquer produto químico descrito anteriormente que possa ser usado como um fluido atuador. À medida que o elemento de obturador 216 se expande, ele forma um lacre fluido com a zona circundante, por exemplo, o intervalo 114. Em um aspecto, uma superfície de vedação do elemento de vedação dilatável 216 tem de cerca de 5 pés (1,5 metros) a 50 pés (15,2 metros) de comprimento; e, com mais preferência, de cerca de 3 pés (0,9 metros) a 40 pés (12,2 metros) de comprimento.[00109] The expandable plug element 216 is preferably attached to the outer surface of mandrel 215. The expandable plug element 216 is allowed to expand over time when in contact with hydrocarbon fluids, forming water, or any chemical described earlier that can be used as an actuator fluid. As the plug element 216 expands, it forms a fluid seal with the surrounding area, for example, the gap 114. In one aspect, a sealing surface of the expandable sealing element 216 is about 5 feet (1 , 5 meters) to 50 feet (15.2 meters) in length; and, more preferably, about 3 feet (0.9 meters) to 40 feet (12.2 meters) in length.

[00110] O elemento de obturador dilatável 216 deve ser capaz de se expandir até a parede de furo de poço 201 e proporcionar a integridade de pressão requerida em tal razão de expansão. Visto que os obturadores dilatáveis são tipicamente colocados em uma seção de xisto que pode não produzir fluidos de hidrocarboneto, é preferível ter um elastômero de dilatação ou outro material que possa se dilatar na presença de água de formação ou de um fluido de base aquosa. Exemplos de materiais que se dilatarão na presença de um fluido de base aquosa são argila de bentonita e um polímero à base de nitrila com partículas absorventes de água incorporadas.[00110] The expandable plug element 216 must be able to expand to the wellbore wall 201 and provide the pressure integrity required in such an expansion ratio. Since expandable shutters are typically placed in a shale section that may not produce hydrocarbon fluids, it is preferable to have a swelling elastomer or other material that can swell in the presence of forming water or an aqueous-based fluid. Examples of materials that will swell in the presence of an aqueous-based fluid are bentonite clay and a nitrile-based polymer with incorporated water absorbent particles.

[00111] Alternativamente, o elemento de obturador dilatável 216 pode ser fabricado a partir de uma combinação de materiais que se dilatam na presença de água e petróleo, respectivamente. De outra forma, o elemento de obturador dilatável 216 pode incluir dois tipos de elastômeros de dilatação - um para água e outro para petróleo. Nesta situação, o elemento dilatável em água se dilatará quando exposto ao fluido de vedação com cascalho à base de água ou em contato com água de formação, e o elemento à base de petróleo se expandirá quando exposto à produção de hidrocarboneto. Um exemplo de um material elastomérico que se dilatará na presença de um líquido de hidrocarboneto é o polímero oleofílico que absorve hidrocarbonetos em sua matriz. A dilatação ocorre a partir da absorção dos hidrocarbonetos que também lubrificam e reduzem a resistência mecânica da cadeia polimérica à medida que ela se expande. Borracha de monômero de etileno propileno dieno (classe M), ou EPDM, é um exemplo de tal material.[00111] Alternatively, the expandable plug element 216 can be manufactured from a combination of materials that expand in the presence of water and oil, respectively. Otherwise, the expandable plug element 216 can include two types of expansion elastomers - one for water and one for oil. In this situation, the water-swellable element will swell when exposed to water-based gravel sealing fluid or in contact with forming water, and the petroleum-based element will expand when exposed to hydrocarbon production. An example of an elastomeric material that will swell in the presence of a hydrocarbon liquid is the oleophilic polymer that absorbs hydrocarbons in its matrix. Expansion occurs from the absorption of hydrocarbons, which also lubricate and reduce the mechanical strength of the polymer chain as it expands. Ethylene propylene diene monomer rubber (class M), or EPDM, is an example of such a material.

[00112] O obturador dilatável 216 pode ser fabricado a partir de outro material expansível. Um exemplo é um polímero com memória de formato. A Patente U.S. No. 7.243.732 e a Patente U.S. No. 7.392.852 descrevem o uso de tal material para isolamento zonal.[00112] The expandable plug 216 can be manufactured from another expandable material. An example is a polymer with format memory. U.S. Patent No. 7,243,732 and U.S. Patent No. 7,392,852 describe the use of such material for zonal isolation.

[00113] Os elementos de obturador mecanicamente ajustados 212, 214 são preferencialmente ajustados em um fluido de vedação com cascalho à base de água que seria desviado ao redor do elemento de obturador dilatável 216, tal como através de tubos de desvio (não mostrados na Figura 2). Se apenas um elastômero de dilatação de hidrocarboneto for usado, a expansão do elemento pode não ocorrer até uma falha de qualquer um dos elementos de obturador mecanicamente ajustados 212, 214.[00113] The mechanically adjusted plug elements 212, 214 are preferably fitted in a sealing fluid with water-based gravel that would be deflected around the expandable plug element 216, such as through bypass tubes (not shown in Figure 2). If only one hydrocarbon swelling elastomer is used, expansion of the element may not occur until a failure of any of the mechanically adjusted plug elements 212, 214.

[00114] Os obturadores superior 212 e inferior 214 são imagens genericamente espelhadas uns dos outros, exceto pelas mangas de liberação que cisalham os respectivos pinos de cisalhamento ou outros mecanismos de engate. Um movimento unilateral de uma ferramenta de deslocamento (mostrada e discutida de acordo com as Figuras 7A e 7B) permitirá que os obturadores 212, 214 sejam ativados em sequência e simultaneamente. O obturador inferior 214 é ativado primeiramente, seguido pelo obturador superior 212 à medida que a ferramenta de deslocamento é empurrada para cima através de um mandril interno (mostrado e discutido de acordo com as Figuras 6A e 6B). De preferência, proporciona-se um espaçamento curto entre os obturadores superior 212 e inferior 214.[00114] The upper shutters 212 and lower 214 are generally mirror images of each other, except for the release sleeves that shear the respective shear pins or other coupling mechanisms. A unilateral movement of a displacement tool (shown and discussed according to Figures 7A and 7B) will allow shutters 212, 214 to be activated in sequence and simultaneously. The lower plug 214 is activated first, followed by the upper plug 212 as the displacement tool is pushed upward through an internal mandrel (shown and discussed according to Figures 6A and 6B). Preferably, a short spacing between the upper 212 and lower 214 shutters is provided.

[00115] As montagens de obturador 210', 210” ajudam a controlar e a gerenciar os fluidos produzidos a partir de zonas diferentes. Neste sentido, as montagens de obturador 210', 210” permitem que o operador vede um intervalo da produção ou injeção, dependendo da função de poço. A instalação das montagens de obturador 210', 210” na completação inicial permite que um operador interrompa a produção de uma ou mais zonas durante a vida útil do poço de modo a limitar a produção de água ou, em alguns casos, de um fluido não-condensável indesejável, tal como sulfeto de hidrogênio.[00115] Shutter assemblies 210 ', 210 ”help to control and manage fluids produced from different zones. In this sense, the plug assemblies 210 ', 210 ”allow the operator to seal a production or injection interval, depending on the well function. The installation of plug assemblies 210 ', 210 ”at initial completion allows an operator to interrupt the production of one or more zones during the life of the well in order to limit the production of water or, in some cases, of a fluid not - undesirable condensable, such as hydrogen sulfide.

[00116] Historicamente, os obturadores não foram instalados quando uma vedação com cascalho de furo aberto for utilizada por causa da dificuldade de formar uma vedação com cascalho completa acima e abaixo do obturador. Por exemplo, vide os pedidos de patente intitulados “Wellbore Method and Apparatus for Completion, Production and Injection.” Os pedidos publicados em 16 de agosto de 2007, como WO 2007/092082 e WO 2007/092083, respectivamente. Os pedidos descrevem aparelhos e métodos para vedação com cascalho de um furo de poço aberto. As Publicações PCT Nos. WO 2007/092082 e WO 2007/092083 se encontram aqui incorporadas em suas totalidades a título de referência.[00116] Historically, shutters have not been installed when an open hole gravel seal is used because of the difficulty of forming a complete gravel seal above and below the plug. For example, see patent applications entitled “Wellbore Method and Apparatus for Completion, Production and Injection.” Applications published on August 16, 2007, as WO 2007/092082 and WO 2007/092083, respectively. The orders describe apparatus and methods for sealing with gravel from an open pit hole. PCT Publications Nos. WO 2007/092082 and WO 2007/092083 are hereby incorporated by reference in their entirety.

[00117] Determinados desafios técnicos permaneceram em relação aos métodos descritos nos pedidos PCT incorporados, particularmente de acordo com o obturador. Os pedidos declaram que o obturador pode ser um elemento inflável hidraulicamente atuado. Esse elemento inflável pode ser fabricado a partir de um material elastomérico ou de um material termoplástico. No entanto, projetar um elemento de obturador a partir de tais materiais requer que o elemento de obturador satisfaça um nível de desempenho particularmente alto. Neste sentido, o elemento de obturador precisa ser capaz de manter um isolamento zonal durante um período de anos na presença de altas pressões e/ou altas temperaturas e/ou fluidos ácidos. Como uma alternativa, os pedidos declaram que o obturador pode ser um elemento de borracha de dilatação que se expande na presença de hidrocarbonetos, água, ou de outros estímulos. No entanto, elastômeros de dilatação conhecidos tipicamente requerem cerca de 30 dias ou mais para se expandirem completamente no engate de fluido vedado com a formação rochosa circundante. Portanto, os obturadores aperfeiçoados e o aparelho de isolamento zonal são oferecidos no presente documento.[00117] Certain technical challenges remained in relation to the methods described in the built-in PCT applications, particularly according to the shutter. Orders declare that the plug can be a hydraulically actuated inflatable element. This inflatable element can be manufactured from an elastomeric material or a thermoplastic material. However, designing a plug element from such materials requires that the plug element meets a particularly high level of performance. In this sense, the obturator element needs to be able to maintain zonal insulation over a period of years in the presence of high pressures and / or high temperatures and / or acidic fluids. As an alternative, orders declare that the plug can be an expansion rubber element that expands in the presence of hydrocarbons, water, or other stimuli. However, known swelling elastomers typically require about 30 days or more to fully expand in the sealed fluid engagement with the surrounding rock formation. Therefore, the improved shutters and the zonal isolation apparatus are offered in this document.

[00118] A Figura 3A apresenta uma montagem de obturador ilustrativa 300 que proporciona uma trajetória de fluxo alternativa para uma pasta fluida de cascalho. A montagem de obturador 300 é observada em uma vista lateral em corte transversal. A montagem de obturador 300 inclui vários componentes que podem ser utilizados para vedar um espaço anular ao longo da porção de orifício aberto 120.[00118] Figure 3A shows an illustrative plug assembly 300 that provides an alternative flow path for a gravel slurry. The shutter assembly 300 is seen in a cross-sectional side view. The plug assembly 300 includes several components that can be used to seal an annular space along the open hole portion 120.

[00119] Primeiramente, a montagem de obturador 300 inclui uma seção de corpo principal 302. A seção de corpo principal 302 é, de preferência, fabricada a partir de aço ou de ligas de aço. A seção de corpo principal 302 é configurada para que tenha um comprimento específico 316, tal como cerca de 40 pés (12,2 metros). A seção de corpo principal 302 compreende juntas de tubo individuais que terão um comprimento entre cerca de 10 pés (3,0 metros) e 50 pés (15,2 metros). Tipicamente, as juntas de tubo são conectadas de ponta-a-ponta de modo rosqueado para formar a seção de corpo principal 302 de acordo com o comprimento 316.[00119] First, the plug assembly 300 includes a main body section 302. The main body section 302 is preferably manufactured from steel or steel alloys. The main body section 302 is configured to have a specific length 316, such as about 40 feet (12.2 meters). The main body section 302 comprises individual pipe joints that will be between 10 feet (3.0 meters) and 50 feet (15.2 meters) in length. Typically, pipe joints are threaded end-to-end to form main body section 302 according to length 316.

[00120] A montagem de obturador 300 também inclui obturadores mecanicamente ajustados opostos 304. Os obturadores mecanicamente ajustados 304 são mostrados esquematicamente, e estão genericamente de acordo com os elementos de obturador mecanicamente ajustado 212 e 214 da Figura 2. De preferência, os obturadores 304 incluem elementos elastoméricos cupulares tendo menos de 1 pé (0,3 metros) de comprimento. Conforme descrito abaixo, os obturadores 304 têm canais de fluxo alternativos que permitem exclusivamente que os obturadores 304 sejam ajustados antes de uma pasta fluida de cascalho ser circulada no furo de poço.[00120] The shutter assembly 300 also includes opposing mechanically adjusted shutters 304. The mechanically adjusted shutters 304 are shown schematically, and are generally in accordance with the mechanically adjusted shutter elements 212 and 214 of Figure 2. Preferably, the shutters 304 include cupular elastomeric elements less than 1 foot (0.3 meters) long. As described below, the shutters 304 have alternative flow channels that exclusively allow the shutters 304 to be adjusted before a gravel slurry is circulated in the well bore.

[00121] Opcionalmente, a montagem de obturador 300 também inclui um obturador dilatável 308. O obturador dilatável 308 está de acordo com o elemento de obturador dilatável 216 da Figura 2. O obturador dilatável 308 tem, de preferência, cerca de 3 pés (0,9 metros) a 40 pés (12,2 metros) de comprimento. Juntos, os obturadores mecanicamente ajustados 304 e o obturador dilatável intermediário 308 circundam a seção de corpo principal 302. Alternativamente, um espaçamento curto pode ser proporcionado entre os obturadores mecanicamente ajustados 304 ao invés do obturador dilatável 308.[00121] Optionally, the plug assembly 300 also includes an expandable plug 308. The expandable plug 308 conforms to the expandable plug element 216 of Figure 2. The expandable plug 308 is preferably about 3 feet (0 , 9 meters) to 40 feet (12.2 meters) in length. Together, the mechanically adjusted shutters 304 and the intermediate expandable plug 308 surround the main body section 302. Alternatively, a short spacing can be provided between the mechanically adjusted shutters 304 instead of the expandable plug 308.

[00122] A montagem de obturador 300 também inclui uma pluralidade de tubos de desvio. Os tubos de desvio são vistos em espectro em 318. Os tubos de desvio 318 também podem ser referidos como tubos de transporte ou tubos de ponte. Os tubos de desvio 318 são seções de tubo sem roscas tendo um comprimento que se estende ao longo do comprimento 316 dos obturadores mecanicamente ajustados 304 e do obturador dilatável 308. Os tubos de desvio 318 na montagem de obturador 300 são configurados para se acoplarem e formarem um lacre com os tubos de desvio em peneiras de areia conectadas conforme discutido abaixo.[00122] The plug assembly 300 also includes a plurality of bypass tubes. Bypass tubes are viewed in spectrum at 318. Bypass tubes 318 can also be referred to as transport tubes or bridge tubes. Bypass tubes 318 are threadless tube sections having a length that extends along the length 316 of mechanically adjusted shutters 304 and expandable plug 308. Bypass tubes 318 in plug assembly 300 are configured to mate and form a seal with the bypass tubes in connected sand sieves as discussed below.

[00123] Os tubos de desvio 318 proporcionam uma trajetória de fluxo alternativa através dos obturadores mecanicamente ajustados 304 e do obturador dilatável intermediário 308 (ou espaçamento). Isto permite que os tubos de desvio 318 transportem um fluido carreador junto ao cascalho para diferentes intervalos 112, 114 e 116 da porção de orifício aberto 120 do furo de poço 100.[00123] Bypass tubes 318 provide an alternative flow path through mechanically adjusted shutters 304 and intermediate expandable plug 308 (or spacing). This allows the bypass tubes 318 to carry a carrier fluid along the gravel to different intervals 112, 114 and 116 of the open orifice portion 120 of the well hole 100.

[00124] A montagem de obturador 300 também inclui membros de conexão. Estes podem representar acoplamentos rosqueados tradicionais. Primeiramente, proporciona-se uma seção de gargalo 306 em uma primeira extremidade da montagem de obturador 300. A seção de gargalo 306 tem roscas externas para se conectar a uma caixa de acoplamento rosqueado de uma peneira de areia ou outro tubo. Então, uma seção rosqueada entalhada ou externa 310 é proporcionada em uma segunda extremidade oposta. A seção rosqueada 310 serve como uma caixa de acoplamento para receber uma extremidade rosqueada externa de uma peneira de areia ou outro membro tubular.[00124] The shutter assembly 300 also includes connection members. These can represent traditional threaded couplings. First, a neck section 306 is provided at a first end of the plug assembly 300. The neck section 306 has external threads to connect to a threaded coupling box of a sand sieve or other pipe. Then, a notched or external threaded section 310 is provided at an opposite opposite end. The threaded section 310 serves as a coupling box for receiving an outer threaded end of a sand sieve or other tubular member.

[00125] A seção de gargalo 306 e a seção rosqueada 310 podem ser feitas de aço ou de ligas de aço. A seção de gargalo 306 e a seção rosqueada 310 são configuradas para que tenham um comprimento específico 314, tal como 4 polegadas (10,2 cm) a 4 pés (1,2 metros) (ou outra distância adequada). A seção de gargalo 306 e a seção rosqueada 310 também têm diâmetros internos e externos específicos. A seção de gargalo 306 tem roscas externas 307, enquanto a seção rosqueada 310 tem roscas internas 311. Essas roscas 307 e 311 podem ser utilizadas para formar um lacre entre a montagem de obturador 300 e os dispositivos de controle de areia ou outros segmentos de tubo.[00125] The neck section 306 and the threaded section 310 can be made of steel or steel alloys. The neck section 306 and the threaded section 310 are configured to have a specific length 314, such as 4 inches (10.2 cm) to 4 feet (1.2 meters) (or other suitable distance). The neck section 306 and the threaded section 310 also have specific internal and external diameters. The neck section 306 has external threads 307, while the threaded section 310 has internal threads 311. These threads 307 and 311 can be used to form a seal between the plug assembly 300 and the sand control devices or other pipe segments .

[00126] Uma vista em corte transversal da montagem de obturador 300 é mostrada na Figura 3B. A Figura 3B é tomada ao longo da linha 3B-3B da Figura 3A. Na Figura 3B, o obturador dilatável 308 é visto circunferencialmente disposto ao redor do tubo de base 302. Vários tubos de desvio 318 são colocados radial e equidistantemente ao redor do tubo de base 302. Um furo central 305 é mostrado dentro do tubo de base 302. O furo central 305 recebe fluidos de produção durante as operações de produção e os transporta à tubulação de produção 130.[00126] A cross-sectional view of the plug assembly 300 is shown in Figure 3B. Figure 3B is taken along line 3B-3B in Figure 3A. In Figure 3B, the expandable plug 308 is seen circumferentially arranged around the base tube 302. Several bypass tubes 318 are placed radially and equidistant around the base tube 302. A central hole 305 is shown inside the base tube 302 Central hole 305 receives production fluids during production operations and transports them to production piping 130.

[00127] A Figura 4A apresenta uma vista lateral em corte transversal de um aparelho de isolamento zonal 400, em uma modalidade. O aparelho de isolamento zonal 400 inclui a montagem de obturador 300 da Figura 3A. Além disso, os dispositivos de controle de areia 200 foram conectados em extremidades opostas à seção de gargalo 306 e à seção entalhada 310, respectivamente. Os tubos de desvio 318 da montagem de obturador 300 são vistos conectados aos tubos de desvio 218 nos dispositivos de controle de areia 200. Os tubos de desvio seletivos 218 nos dispositivos de controle de areia 200 incluem portas ou bocais ou orifícios 209, sendo que tais tubos de desvio são denominados como tubos de vedação, para permitir um fluxo de pasta fluida de cascalho entre um espaço anular do furo de poço e os tubos de vedação. Os tubos de desvio 218 nos dispositivos de controle de areia 200 podem opcionalmente incluir válvulas em 209 para controlar o fluxo de pasta fluida de cascalho, tal como aos tubos de vedação (não mostrados).[00127] Figure 4A shows a side view in cross section of a zonal isolation device 400, in one embodiment. The zonal isolation apparatus 400 includes the plug assembly 300 of Figure 3A. In addition, the sand control devices 200 have been connected at opposite ends to the neck section 306 and the notched section 310, respectively. Bypass tubes 318 of plug assembly 300 are seen connected to bypass tubes 218 in sand control devices 200. Selective bypass tubes 218 in sand control devices 200 include ports or nozzles or holes 209, and such Bypass tubes are referred to as sealing tubes, to allow a flow of gravel slurry between an annular space of the well hole and the sealing tubes. Bypass tubes 218 in sand control devices 200 can optionally include valves at 209 to control the flow of gravel slurry, as well as sealing tubes (not shown).

[00128] A Figura 4B fornece uma vista lateral em corte transversal do aparelho de isolamento zonal 400. A Figura 4B é tomada ao longo da linha 4B-4B da Figura 4A. Esta é cortada através de umas das peneiras de areia 200. Na Figura 4B, o tubo de base entalhado ou perfurado 205 é visto. Este está de acordo com tubo de base 205 das Figuras 1 e 2. O furo central 105 é mostrado dentro do tubo de base 205 para receber os fluidos de produção durante as operações de produção.[00128] Figure 4B provides a side cross-sectional view of the zonal isolation device 400. Figure 4B is taken along line 4B-4B of Figure 4A. This is cut through one of the sand sieves 200. In Figure 4B, the carved or perforated base tube 205 is seen. This is in accordance with base tube 205 of Figures 1 and 2. The central hole 105 is shown inside the base tube 205 to receive production fluids during production operations.

[00129] Uma malha externa 220 é disposta imediatamente ao redor do tubo de base 205. De preferência, a malha externa 220 compreende uma malha metálica ou fios helicoidalmente enrolados ao redor do tubo de base 205, e serve como uma tela. Além disso, os tubos de desvio 218 são colocados radial e equidistantemente ao redor da malha externa 205. Isto significa que os dispositivos de controle de areia 200 proporcionam uma modalidade externa para os tubos de desvio 218 (ou canais de fluxo alternativos).[00129] An outer mesh 220 is disposed immediately around the base tube 205. Preferably, the outer mesh 220 comprises a wire mesh or helically wound threads around the base tube 205, and serves as a screen. In addition, bypass tubes 218 are placed radially and equidistant around outer mesh 205. This means that sand control devices 200 provide an external modality for bypass tubes 218 (or alternative flow channels).

[00130] A configuração dos tubos de desvio 218 é preferencialmente concêntrica. Esta é vista na vista em corte transversal da Figura 3B. No entanto, os tubos de desvio 218 podem ser excentricamente projetados. Por exemplo, a Figura 2B na Patente U.S. No. 7.661.476 apresenta uma disposição de “Técnica Antenor” para um dispositivo de controle de areia em que os tubos de vedação 208a e os tubos de transporte 208b são colocados externos ao tubo de base 202 e ao meio de filtro circundante 204.[00130] The configuration of the bypass tubes 218 is preferably concentric. This is seen in the cross-sectional view of Figure 3B. However, bypass tubes 218 can be eccentrically designed. For example, Figure 2B in US Patent No. 7,661,476 shows an "Antenna Technique" arrangement for a sand control device in which sealing tubes 208a and transport tubes 208b are placed external to the base tube 202 and the surrounding filter medium 204.

[00131] Um canal de fluxo peneira de areia concêntrico compreende um furo central que recebe os fluidos de produção, e um meio de filtração concentricamente disposto ao redor do furo central. Além disso, dois ou mais tubos de desvio são colocados radialmente ao redor do furo central. Uma tela de canal de fluxo excêntrico também compreende um furo central que recebe os fluidos de produção, mas com um meio de filtração disposto excentricamente ao redor do furo central. Dois ou mais tubos de desvio são colocados adjacentes ao furo central, tipicamente fora tanto do furo central como do meio de filtração. Uma cobertura externa pode ser colocada ao redor dos tubos de desvio que representam os tubos de vedação e os tubos de transporte.[00131] A concentric sand sieve flow channel comprises a central hole that receives the production fluids, and a filtration medium concentrically disposed around the central hole. In addition, two or more bypass tubes are placed radially around the central hole. An eccentric flow channel screen also comprises a central hole that receives the production fluids, but with a filter medium arranged eccentrically around the central hole. Two or more bypass tubes are placed adjacent to the central hole, typically outside both the central hole and the filtration medium. An external cover can be placed around the bypass tubes that represent the sealing tubes and the transport tubes.

[00132] Na disposição das Figuras 4A e 4B, os tubos de desvio 218 são externos ao meio de filtro, ou à malha externa 220. No entanto, a configuração do dispositivo de controle de areia 200 pode ser modificada. Neste sentido, os tubos de desvio 218 podem ser movidos internamente ao meio de filtro 220.[00132] In the arrangement of Figures 4A and 4B, the bypass tubes 218 are external to the filter medium, or to the external mesh 220. However, the configuration of the sand control device 200 can be modified. In this sense, the bypass tubes 218 can be moved internally to the filter medium 220.

[00133] A Figura 5A apresenta uma vista lateral em corte transversal de um aparelho de isolamento zonal 500, em uma modalidade alternativa. Nesta modalidade, os dispositivos de controle de areia 200 são novamente conectados em extremidades opostas à seção de gargalo 306 e à seção entalhada 310, respectivamente, da montagem de obturador 300. Além disso, os tubos de desvio 318 na montagem de obturador 300 são vistos conectados aos tubos de desvio 218 na montagem de controle de areia 200. No entanto, na Figura 5A, a montagem de controle de areia 200 utiliza tubos de desvio internos 218, significando que os tubos de desvio 218 são dispostos entre o tubo de base 205 e o meio de filtro circundante 220.[00133] Figure 5A shows a side view in cross section of a zonal isolation device 500, in an alternative mode. In this embodiment, the sand control devices 200 are again connected at opposite ends to the neck section 306 and the notched section 310, respectively, of the plug assembly 300. In addition, the bypass tubes 318 in the plug assembly 300 are seen connected to bypass tubes 218 in sand control assembly 200. However, in Figure 5A, sand control assembly 200 uses internal bypass tubes 218, meaning that bypass tubes 218 are disposed between base tube 205 and the surrounding filter means 220.

[00134] A Figura 5B fornece uma vista lateral em corte transversal do aparelho de isolamento zonal 500. A Figura 5B é tomada ao longo da linha B-B da Figura 5A. Esta é cortada através de uma das peneiras de areia 200. Na Figura 5B, o tubo de base entalhado ou perfurado 205 é visto novamente. Este está de acordo com tubo de base 205 das Figuras 1 e 2. 0 furo central 105 é mostrado dentro do tubo de base 205 para receber os fluidos de produção durante as operações de produção.[00134] Figure 5B provides a side cross-sectional view of the zonal isolation apparatus 500. Figure 5B is taken along line B-B of Figure 5A. This is cut through one of the sand sieves 200. In Figure 5B, the carved or perforated base tube 205 is seen again. This is in accordance with base tube 205 of Figures 1 and 2. The central hole 105 is shown inside the base tube 205 to receive production fluids during production operations.

[00135] Os tubos de desvio 218 são colocados radial e equidistantemente ao redor do tubo de base 205. Os tubos de desvio 218 residem imediatamente ao redor do tubo de base 205, e dentro de um meio de filtro circundante 220. Isto significa que os dispositivos de controle de areia 200 das Figuras 5A e 5B fornecem uma modalidade interna para os tubos de desvio 218.[00135] The bypass tubes 218 are placed radially and equidistant around the base tube 205. The bypass tubes 218 reside immediately around the base tube 205, and within a surrounding filter medium 220. This means that the sand control devices 200 of Figures 5A and 5B provide an internal modality for the bypass tubes 218.

[00136] Uma região anular 225 é criada entre o tubo de base 205 e a malha externa circundante ou meio de filtro 220. A região anular 225 acomoda o influxo de fluidos de produção em um furo de poço. O enrolador de fios externo 220 é suportado por uma pluralidade de nervuras de suporte estendendo-se radialmente 222. As nervuras 222 se estendem através da região anular 225.[00136] An annular region 225 is created between the base tube 205 and the surrounding outer mesh or filter medium 220. The annular region 225 accommodates the influx of production fluids into a well bore. External wire winder 220 is supported by a plurality of support ribs extending radially 222. Ribs 222 extend through annular region 225.

[00137] As Figuras 4A e 5A apresentam disposições para conectar as juntas de controle de areia a uma montagem de obturador. Os tubos de desvio 318 (ou canais de fluxo alternativos) dentro dos obturadores se conectam fluidicamente aos tubos de desvio 218 ao longo das peneiras de areia 200. No entanto, as disposições do aparelho de isolamento zonal 400, 500 das Figuras 4A-4B e 5A-5B são meramente ilustrativas. Em uma disposição alternativa, um sistema de tubulação pode ser usado para proporcionar uma comunicação fluídica entre o tubos de desvio 218 e os tubos de desvio 318.[00137] Figures 4A and 5A have provisions for connecting the sand control joints to a shutter assembly. The bypass tubes 318 (or alternative flow channels) within the shutters fluidly connect to the bypass tubes 218 along the sand sieves 200. However, the zonal isolation device provisions 400, 500 of Figures 4A-4B and 5A-5B are illustrative only. In an alternative arrangement, a piping system can be used to provide fluid communication between bypass tubes 218 and bypass tubes 318.

[00138] A Figura 3C é uma vista em corte transversal da montagem de obturador 300 da Figura 3A, em uma modalidade alternativa. Nesta disposição, os tubos de desvio 218 são conectados ao redor do tubo de base 302. Um anel de suporte 315 é proporcionado ao redor dos tubos de desvio 318. As paredes 222 separam os tubos de desvio 318 dentro do elemento de obturador dilatável 308. Novamente, compreende-se que o aparelho e os métodos não são confinados pelo design particular e pela disposição dos tubos de desvio 318 o contorno de pasta fluida seja proporcionado para a montagem de obturador 210. No entanto, prefere-se que uma disposição concêntrica seja empregada.[00138] Figure 3C is a cross-sectional view of the plug assembly 300 of Figure 3A, in an alternative embodiment. In this arrangement, the bypass tubes 218 are connected around the base tube 302. A support ring 315 is provided around the bypass tubes 318. The walls 222 separate the bypass tubes 318 within the expandable plug element 308. Again, it is understood that the apparatus and methods are not confined by the particular design and arrangement of the bypass tubes 318 the slurry contour is provided for the plug assembly 210. However, it is preferred that a concentric arrangement be maid.

[00139] Deve-se notar, também, que o mecanismo de acoplamento para os dispositivos de controle de areia 200 com a montagem de obturador 300 pode incluir um mecanismo de vedação (não mostrado). O mecanismo de vedação evita o vazamento de pasta fluida que estiver na trajetória de fluxo alternada formada pelos tubos de desvio. Exemplos desses mecanismos de vedação são descritos na Patente U.S. No. 6.464.261; na Publicação de Pedido de Patente Internacional No. WO 2004/094769; na Publicação de Pedido de Patente Internacional No. WO 2005/031 105; na Publicação de Pedido U.S. No. 2004/0140089; na Publicação de Pedido U.S. No. 2005/0028977; na Publicação de Pedido U.S. No. 2005/0061501; e na Publicação de Pedido U.S. No. 2005/0082060.[00139] It should also be noted that the coupling mechanism for the sand control devices 200 with the shutter assembly 300 may include a sealing mechanism (not shown). The sealing mechanism prevents leakage of slurry that is in the alternating flow path formed by the bypass tubes. Examples of such sealing mechanisms are described in U.S. Patent No. 6,464,261; in International Patent Application Publication No. WO 2004/094769; in International Patent Application Publication No. WO 2005/031 105; in U.S. Order Publication No. 2004/0140089; U.S. Order Publication No. 2005/0028977; in U.S. Order Publication No. 2005/0061501; and U.S. Order Publication No. 2005/0082060.

[00140] Conforme notado, a montagem de obturador 300 inclui um par de obturadores mecanicamente ajustados 304. Ao usar a montagem de obturador 300, os obturadores 304 são beneficamente ajustados antes de a pasta fluida ser injetada e a vedação por cascalho ser formada. Isto requer uma disposição de obturador exclusiva onde os tubos de desvio são proporcionados para um canal de fluxo alternado.[00140] As noted, the obturator assembly 300 includes a pair of mechanically adjusted obturators 304. When using the obturator assembly 300, the obturators 304 are beneficially adjusted before the slurry is injected and the gravel seal is formed. This requires a unique shutter arrangement where the bypass tubes are provided for an alternating flow channel.

[00141] Os obturadores 304 da Figura 3A são mostrados modo esquemático. No entanto, as Figuras 6A e 6B proporcionam vistas mais detalhadas de um obturador mecanicamente ajustado 600 que pode ser usado na montagem de obturador da Figura 3A, em uma modalidade. As vistas das Figuras 6A e 6B fornecem vistas laterais em corte transversal. Na Figura 6A, o obturador 600 se encontra em sua posição de inserção, enquanto na Figura 6B o obturador 600 se encontra em sua posição ajustada.[00141] The plugs 304 of Figure 3A are shown schematically. However, Figures 6A and 6B provide more detailed views of a mechanically adjusted plug 600 that can be used in the plug assembly of Figure 3A, in one embodiment. The views in Figures 6A and 6B provide lateral cross-sectional views. In Figure 6A, the shutter 600 is in its insertion position, while in Figure 6B the shutter 600 is in its adjusted position.

[00142] Outras modalidades dos dispositivos de controle de areia 200 podem ser usadas com os aparelhos e métodos do presente documento. Por exemplo, os dispositivos de controle de areia podem incluir telas independentes (SAS), telas pré- vedadas, ou telas de membrana. As juntas podem ser qualquer combinação de tela, tubo sem roscas, ou aparelho de isolamento zonal.[00142] Other modalities of sand control devices 200 can be used with the apparatus and methods of this document. For example, sand control devices can include independent screens (SAS), pre-sealed screens, or membrane screens. The joints can be any combination of mesh, pipe without threads, or zonal insulation device.

[00143] Primeiramente, o obturador 600 inclui um mandril interno 610. O mandril interno 610 define um corpo tubular alongado que forma um furo central 605. O furo central 605 proporciona uma trajetória de fluxo primária de fluidos de produção através do obturador 600. Após a instalação e o início da produção, o furo central 605 transporta os fluidos de produção ao furo 105 das peneiras de areia 200 (observadas nas Figuras 4A e 4B) e a tubulação de produção 130 (vista nas Figuras 1 e2).[00143] First, the plug 600 includes an inner mandrel 610. The inner mandrel 610 defines an elongated tubular body that forms a central hole 605. Central hole 605 provides a primary flow path for production fluids through plug 600. After Upon installation and the start of production, central hole 605 carries production fluids to hole 105 of sand sieves 200 (seen in Figures 4A and 4B) and production pipe 130 (seen in Figures 1 and 2).

[00144] O obturador 600 também inclui uma primeira extremidade 602. As roscas 604 são colocadas ao longo do mandril interno 610 na primeira extremidade 602. As roscas ilustrativas 604 são roscas externas. Um conector de caixa 614 tendo roscas internas em ambas as extremidades ou rosqueado nas roscas 604 na primeira extremidade 602. A primeira extremidade 602 do mandril interno 610 com o conector de caixa 614 é denominada como extremidade de caixa. A segunda extremidade (não mostrada) do mandril interno 610 tem roscas externas e é denominada como a extremidade de pino. A extremidade de pino (não mostrada) do mandril interno 610 permite que o obturador 600 seja conectado à extremidade de caixa de uma peneira de areia ou outro corpo tubular, tal como uma tela independente, um módulo de captação, uma tubulação de produção, ou um tubo sem roscas.[00144] The plug 600 also includes a first end 602. Threads 604 are placed along inner mandrel 610 at first end 602. Illustrative threads 604 are external threads. A housing connector 614 having internal threads at both ends or threaded into threads 604 at the first end 602. The first end 602 of inner mandrel 610 with housing connector 614 is referred to as the housing end. The second end (not shown) of the internal mandrel 610 has external threads and is referred to as the pin end. The pin end (not shown) of the internal mandrel 610 allows the plug 600 to be connected to the box end of a sand sieve or other tubular body, such as an independent screen, a capture module, a production pipe, or a pipe without threads.

[00145] O conector de caixa 614 na extremidade de caixa 602 permite que o obturador 600 seja conectado à extremidade de pino de uma peneira de areia ou outro corpo tubular, tal como uma tela independente, um módulo de captação, uma tubulação de produção, ou um tubo sem roscas.[00145] The housing connector 614 at the housing end 602 allows the plug 600 to be connected to the pin end of a sand sieve or other tubular body, such as an independent screen, a capture module, a production pipe, or a pipe without threads.

[00146] O mandril interno 610 se estende ao longo do comprimento do obturador 600. O mandril interno 610 pode ser composto por múltiplos segmentos conectados, ou juntas. O mandril interno 610 tem um diâmetro interno ligeiramente menor próximo à primeira extremidade 602. Isto ocorre devido a um ombro de assentamento 606 usinado no mandril interno. Conforme explicado em maiores detalhes abaixo, o ombro de assentamento 606 captura uma manga de liberação 710 em resposta à força mecânica aplicada por uma ferramenta de assentamento.[00146] The internal mandrel 610 extends along the length of the plug 600. The internal mandrel 610 can be composed of multiple connected segments, or together. The inner mandrel 610 has a slightly smaller inner diameter near the first end 602. This is due to a seating shoulder 606 machined in the inner mandrel. As explained in more detail below, seating shoulder 606 captures a release sleeve 710 in response to the mechanical force applied by a seating tool.

[00147] O obturador 600 também inclui um mandril de pistão 620. O mandril de pistão 620 se estende genericamente a partir da primeira extremidade 602 do obturador 600. O mandril de pistão 620 pode ser composto por múltiplos segmentos conectados, ou juntas. O mandril de pistão 620 define um corpo tubular alongado que reside circunferencialmente ao redor de substancialmente concêntrico ao mandril interno 610. Um espaço anular 625 é formado entre o mandril interno 610 e o mandril de pistão circundante 620. O espaço anular 625 proporciona beneficamente uma trajetória de fluxo secundária ou canais de fluxo alternativos para fluidos.[00147] The plug 600 also includes a piston mandrel 620. The piston mandrel 620 extends generically from the first end 602 of the plug 600. The piston mandrel 620 can be composed of multiple connected segments, or joints. The piston mandrel 620 defines an elongated tubular body that resides circumferentially substantially concentric to the inner mandrel 610. An annular space 625 is formed between the inner mandrel 610 and the surrounding piston mandrel 620. The annular space 625 beneficially provides a path secondary flow or alternative flow channels for fluids.

[00148] Na disposição das Figuras 6A e 6B, os canais de fluxo alternativos definidos pelo espaço anular 625 são externos ao mandril interno 610. No entanto, o obturador poderia ser reconfigurado de tal modo que os canais de fluxo alternativos ficassem dentro do furo 605 do mandril interno 610. Em qualquer caso, os canais de fluxo alternativos estão “ao longo” do mandril interno 610.[00148] In the arrangement of Figures 6A and 6B, the alternative flow channels defined by the annular space 625 are external to the internal mandrel 610. However, the plug could be reconfigured in such a way that the alternative flow channels were inside the bore 605 of the internal mandrel 610. In any case, the alternative flow channels are “along” the internal mandrel 610.

[00149] O espaço anular 625 se encontra em comunicação fluídica com a trajetória de fluxo secundária de outra ferramenta de fundo de poço (não mostrada nas Figuras 6A e 6B). Essa ferramenta separada pode ser, por exemplo, as peneiras de areia 200 das Figuras 4A e 5A, ou um tubo sem roscas, um obturador de isolamento zonal dilatável, tal como o obturador 308 da Figura 3A, ou outro corpo tubular. O corpo tubular pode ou não ter canais de fluxo alternativos.[00149] The annular space 625 is in fluid communication with the secondary flow path of another downhole tool (not shown in Figures 6A and 6B). Such a separate tool can be, for example, sand sieves 200 of Figures 4A and 5A, or a threadless tube, an expandable zonal isolation plug, such as plug 308 of Figure 3A, or another tubular body. The tubular body may or may not have alternative flow channels.

[00150] O obturador 600 também inclui um acoplamento 630. O acoplamento 630 é conectado e vedado (por exemplo, através de anéis elastoméricos em “o”) ao mandril de pistão 620 na primeira extremidade 602. O acoplamento 630 é, então, rosqueado e preso ao conector de caixa 614, que é conectado de modo rosqueável ao mandril interno 610 para evitar um movimento rotacional relativo entre o mandril interno 610 e o acoplamento 630. Um primeiro parafuso de torque é mostrado em 632 para prender o acoplamento ao conector de caixa 614.[00150] The plug 600 also includes a 630 coupling. The 630 coupling is connected and sealed (for example, through “o” elastomeric rings) to the piston mandrel 620 at the first end 602. The 630 coupling is then threaded and attached to the housing connector 614, which is threadably connected to the internal mandrel 610 to prevent a relative rotational movement between the internal mandrel 610 and the coupling 630. A first torque screw is shown at 632 to secure the coupling to the connector. box 614.

[00151] Em um aspecto, uma chave NACA (National Advisory Committee for Aeronautics) 634 também é empregada. A chave NACA 634 é colocada interna ao acoplamento 630, e externa a um conector de caixa rosqueado 614. Um primeiro parafuso de torque é proporcionado em 632, conectando o acoplamento 630 à chave NACA 634 e, então, ao conector de caixa 614. Um segundo parafuso de torque é proporcionado em 636 conectando o acoplamento 630 à chave NACA 634. As chaves com formato NACA podem (a) fixar o acoplamento 630 ao mandril interno 610 através do conector de caixa 614, (b) evitar que o acoplamento 630 gire ao redor do mandril interno 610, e (c) otimizar o fluxo de pasta fluida ao longo do espaço anular 612 para reduzir o atrito.[00151] In one aspect, a NACA (National Advisory Committee for Aeronautics) 634 key is also employed. The NACA 634 wrench is placed inside the 630 coupling, and external to a 614 threaded housing connector. A first torque screw is provided at 632, connecting the 630 coupling to the NACA 634 wrench and then to the 614 housing connector. second torque screw is provided at 636 connecting the coupling 630 to the NACA 634 key. NACA shaped keys can (a) secure coupling 630 to the internal mandrel 610 through housing connector 614, (b) prevent coupling 630 from rotating around the inner mandrel 610, and (c) optimize the flow of slurry along the annular space 612 to reduce friction.

[00152] Dentro do obturador 600, o espaço anular 625 ao redor do mandril interno 610 é isolado do furo principal 605. Além disso, o espaço anular 625 é isolado de um espaço anular circundante do furo de poço (não mostrado). O espaço anular 625 permite a transferência de pasta fluida de cascalho a partir dos canais de fluxo alternativos (tais como os tubos de desvio 218) através do obturador 600. Portanto, o espaço anular 625 se torna o(s) canal(is) de fluxo alternativo(s) para o obturador 600.[00152] Within the plug 600, the annular space 625 around the inner mandrel 610 is isolated from the main hole 605. In addition, the annular space 625 is isolated from an annular space surrounding the well hole (not shown). The annular space 625 allows the transfer of gravel slurry from alternative flow channels (such as bypass tubes 218) through plug 600. Therefore, the annular space 625 becomes the channel (s) of alternative flow (s) to shutter 600.

[00153] Em operação, um espaço anular 612 reside na primeira extremidade 602 do obturador 600. O espaço anular 612 é disposto entre o conector de caixa 614 e o acoplamento 630. O espaço anular 612 recebe a pasta fluida a partir dos canais de fluxo alternativos de um corpo tubular conectado, e distribui a pasta fluida ao espaço anular 625. O corpo tubular pode ser, por exemplo, uma peneira de areia adjacente, um tubo sem roscas, ou um dispositivo de isolamento zonal.[00153] In operation, an annular space 612 resides in the first end 602 of the plug 600. The annular space 612 is disposed between the housing connector 614 and the coupling 630. The annular space 612 receives the slurry from the flow channels alternatives of a connected tubular body, and distributes the slurry to the 625 annular space. The tubular body can be, for example, an adjacent sand sieve, a threadless tube, or a zonal isolation device.

[00154] O obturador 600 também inclui um ombro de carga 626. O ombro de carga 626 é colocado próximo à extremidade do mandril de pistão 620 onde o acoplamento 630 é conectado e vedado. Uma seção sólida na extremidade do mandril de pistão 620 tem um diâmetro interno e um diâmetro externo. O ombro de carga 626 é colocado ao longo do diâmetro externo. O diâmetro interno tem roscas e é conectado de modo rosqueado ao mandril interno 610. Pelo menos um canal de fluxo alternado é formado entre os diâmetros interno e externo para conectar o fluxo entre o espaço anular 612 e o espaço anular 625.[00154] The plug 600 also includes a loading shoulder 626. Loading shoulder 626 is placed near the end of piston mandrel 620 where coupling 630 is connected and sealed. A solid section at the end of the piston mandrel 620 has an inside diameter and an outside diameter. The loading shoulder 626 is placed along the outside diameter. The inner diameter is threaded and is threaded to the inner mandrel 610. At least one alternating flow channel is formed between the inner and outer diameters to connect the flow between the annular space 612 and the annular space 625.

[00155] O ombro de carga 626 proporciona um ponto de mancai de carga. Durante as operações de sonda, um colar de carga ou arreio (não mostrado) é colocado ao redor do ombro de carga 626 para permitir que o obturador 600 seja erguido e sustentado por elevadores convencionais. O ombro de carga 626 é, então, temporariamente usado para sustentar o peso do obturador 600 (e quaisquer dispositivos de completação conectados, tais como juntas de peneira de areia já inseridas no poço) quando colocado no piso giratório de uma sonda. Então, a carga pode ser transferida a partir do ombro de carga 626 a um conector de rosca de tubo, tal como o conector de caixa 614, então, ao mandril interno 610 ou tubo de base 205, que é rosqueado pelo tubo ao conector de caixa 614.[00155] The loading shoulder 626 provides a load bearing point. During probe operations, a loading collar or harness (not shown) is placed around the loading shoulder 626 to allow the shutter 600 to be lifted and supported by conventional elevators. The loading shoulder 626 is then temporarily used to support the weight of the shutter 600 (and any connected completion devices, such as sand sieve joints already inserted in the well) when placed on the rotating floor of a probe. Then, the load can be transferred from the loading shoulder 626 to a pipe thread connector, such as the housing connector 614, then to the inner mandrel 610 or base pipe 205, which is threaded by the pipe to the pipe connector. box 614.

[00156] O obturador 600 também inclui um invólucro de pistão 640. O invólucro de pistão 640 reside ao redor e é substancialmente concêntrico ao mandril de pistão 620. O obturador 600 é configurado para fazer com que o invólucro de pistão 640 se mova axialmente ao longo e em relação ao mandril de pistão 620. De modo específico, o invólucro de pistão 640 é acionado pela pressão hidrostática de fundo de poço. O invólucro de pistão 640 pode ser composto por múltiplos segmentos conectados, ou juntas.[00156] The plug 600 also includes a piston housing 640. The piston housing 640 resides around and is substantially concentric to the piston mandrel 620. The plug 600 is configured to cause piston housing 640 to move axially to the long and in relation to piston mandrel 620. Specifically, piston housing 640 is driven by hydrostatic downhole pressure. The piston housing 640 can be composed of multiple connected segments, or together.

[00157] O invólucro de pistão 640 é mantido em posição a longo do mandril de pistão 620 durante a inserção. O invólucro de pistão 640 é preso utilizando-se uma manga de liberação 710 e uma chaveta livradora 715. A manga de liberação 710 e a chaveta livradora 715 evitam um movimento translacional entre o invólucro de pistão 640 e o mandril de pistão 620. A chaveta livradora 715 penetra através tanto do mandril de pistão 620 como do mandril interno 610.[00157] The piston casing 640 is held in position along the piston mandrel 620 during insertion. Piston housing 640 is secured using a release sleeve 710 and a release key 715. Release sleeve 710 and release key 715 prevent translational movement between piston housing 640 and piston chuck 620. The key Freezer 715 penetrates through both piston mandrel 620 and internal mandrel 610.

[00158] As Figuras 7A e 7B proporcionam vistas ampliadas da manga de liberação 710 e da chaveta livradora 715 para o obturador 600. A manga de liberação 710 e a chaveta livradora 715 são mantidas em posição por um pino de cisalhamento 720. Na Figura 7A, o pino de cisalhamento 720 não foi cisalhado, e a manga de liberação 710 e a chaveta livradora 715 são mantidas em posição ao longo do mandril interno 610. No entanto, na Figura 7B, o pino de cisalhamento 720 foi cisalhado, e a manga de liberação 710 foi translacionada ao longo de uma superfície interna 608 do mandril interno 610.[00158] Figures 7A and 7B provide enlarged views of the release sleeve 710 and the release key 715 for the shutter 600. The release sleeve 710 and the release key 715 are held in position by a shear pin 720. In Figure 7A , the shear pin 720 was not sheared, and the release sleeve 710 and the release key 715 are held in position along the inner mandrel 610. However, in Figure 7B, the shear pin 720 has been sheared, and the sleeve release 710 was translated along an inner surface 608 of inner mandrel 610.

[00159] Em cada uma das Figuras 7A e 7B, o mandril interno 610 e o mandril de pistão circundante 620 são vistos. Além disso, o invólucro de pistão 640 é visto fora do mandril de pistão 620. Os três corpos tubulares que representam o mandril interno 610, o mandril de pistão 620, e o invólucro de pistão 640 são presos juntos contra o movimento translacional ou giratório por quatro chavetas livradoras 715. Apenas uma das chavetas livradoras 715 é vista na Figura 7A; no entanto, quatro chavetas separadas 715 são radialmente visíveis na vista em corte transversal da Figura 6E, descrita abaixo.[00159] In each of Figures 7A and 7B, the internal mandrel 610 and the surrounding piston mandrel 620 are seen. In addition, piston casing 640 is seen outside piston mandrel 620. The three tubular bodies representing inner mandrel 610, piston mandrel 620, and piston casing 640 are held together against translational or rotational movement by four release keys 715. Only one of the release keys 715 is seen in Figure 7A; however, four separate keys 715 are radially visible in the cross-sectional view of Figure 6E, described below.

[00160] A chaveta livradora 715 reside dentro de um buraco de fechadura 615. O buraco de fechadura 615 se estende através do mandril interno 610 e do mandril de pistão 620. A chaveta livradora 715 inclui um ombro 734. O ombro 734 reside dentro de uma reentrância de ombro 624 no mandril de pistão 620. A reentrância de ombro 624 é grande o suficiente para permitir que o ombro 734 se mova radialmente para dentro. No entanto, tal ação é restringida na Figura 7A pela presença da manga de liberação 710.[00160] The release key 715 resides within a keyhole 615. Keyhole 615 extends through inner chuck 610 and piston chuck 620. The release key 715 includes a shoulder 734. Shoulder 734 resides within a shoulder recess 624 in piston mandrel 620. Shoulder recess 624 is large enough to allow shoulder 734 to move radially inward. However, this action is restricted in Figure 7A by the presence of the release sleeve 710.

[00161] Nota-se que o espaço anular 625 entre o mandril interno 610 e o mandril de pistão 620 não é visto na Figura 7A ou 7B. Isto porque o espaço anular 625 não se estende através do corte transversal, ou porque é muito pequeno. Ao invés disso, o espaço anular 625 emprega canais radialmente espaçados separados que preservam o suporta para as chavetas livradoras 715, conforme melhor visto na Figura 6E. De outra forma, os canais grandes que constituem o espaço anular 625 ficam localizados afastados do material do mandril interno 610 que circunda o buraco de fechaduras 615.[00161] Note that the annular space 625 between the internal mandrel 610 and the piston mandrel 620 is not seen in Figure 7A or 7B. This is because the annular space 625 does not extend through the cross-section, or because it is very small. Instead, the annular space 625 employs separate radially spaced channels that preserve the support for the 715 release keys, as best seen in Figure 6E. Otherwise, the large channels that make up the annular space 625 are located away from the material of the internal mandrel 610 that surrounds the keyhole 615.

[00162] Em cada local de chaveta livradora, um buraco de fechadura 615 é usinado através do mandril interno 610. Os buracos de fechadura 615 são perfurados para acomodar as respectivas chavetas livradoras 715. Se existirem quatro chavetas livradoras 715, existirão quatro saliências discretas circunferencialmente espaçadas para reduzir significativamente o espaço anular 625. A área restante do espaço anular 625 entre as saliências adjacentes permite que um fluxo no canal de fluxo alternado 625 contorne a chaveta livradora 715.[00162] At each keyway location, a keyhole 615 is machined through the internal chuck 610. Keyholes 615 are drilled to accommodate the respective keyways 715. If there are four keyways 715, there will be four discrete protrusions circumferentially spaced to significantly reduce annular space 625. The remaining area of annular space 625 between adjacent ridges allows flow in the alternating flow channel 625 to bypass the release key 715.

[00163] As saliências são usinadas como parte do corpo do mandril interno 610. De modo mais específico, o material que constitui o mandril interno 610 pode ser usinado para formar as saliências. Alternativamente, as saliências podem ser usinadas como um mandril de liberação curto separado (não mostrado), que é, então, rosqueado ai mandril interno 610. Ainda alternativamente, as saliências podem ser um espaçador separado preso entre o mandril interno 610 e o mandril de pistão 620 por soldagem ou outros meios.[00163] The projections are machined as part of the body of the internal mandrel 610. More specifically, the material that constitutes the internal mandrel 610 can be machined to form the projections. Alternatively, the projections can be machined as a separate short release chuck (not shown), which is then threaded to the internal chuck 610. Alternatively, the projections can be a separate spacer between the internal chuck 610 and the chuck. piston 620 by welding or other means.

[00164] Nota-se, também, que na Figura 6A, o mandril de pistão 620 é mostrado como um corpo integral. No entanto, a porção do mandril de pistão 620 onde os buracos de fechadura 615 ficam localizados pode ser um invólucro de liberação curto separado. Este invólucro separado é, então, conectado ao mandril de pistão principal 620.[00164] It is also noted that in Figure 6A, piston mandrel 620 is shown as an integral body. However, the piston mandrel portion 620 where the keyholes 615 are located can be a separate short release housing. This separate housing is then connected to the main piston mandrel 620.

[00165] Cada chaveta livradora 715 tem uma abertura 732. De modo similar, a manga de liberação 710 tem uma abertura 722. A abertura 732 na chaveta livradora 715 e a abertura 722 na manga de liberação 710 são dimensionadas e configuradas para receber um pino de cisalhamento. O pino de cisalhamento é visto em 720. Na Figura 7A, o pino de cisalhamento 720 é mantido dentro das aberturas 732, 722 pela manga de liberação 710. No entanto, na Figura 7B, o pino de cisalhamento 720 foi cisalhado, e apenas uma pequena porção do pino 720 permanece visível.[00165] Each release key 715 has an opening 732. Similarly, release sleeve 710 has an opening 722. Opening 732 in release key 715 and opening 722 in release sleeve 710 are sized and configured to receive a pin shear. The shear pin is seen at 720. In Figure 7A, the shear pin 720 is held inside openings 732, 722 by the release sleeve 710. However, in Figure 7B, the shear pin 720 has been sheared, and only one small portion of pin 720 remains visible.

[00166] Uma borda externa da chaveta livradora 715 tem uma superfície enrugada, ou dentes. Os dentes para a chaveta livradora 715 são mostrados em 736. Os dentes 736 da chaveta livradora 715 são angulados e configurados para se encaixarem a uma superfície enrugada recíproca dentro do invólucro de pistão 640. A superfície enrugada casada (ou dentes) para o invólucro de pistão 640 é mostrada em 646. Os dentes 646 residem em uma face interna do invólucro de pistão 640. Quando engatados, os dentes 736, 646 evitam o movimento do invólucro de pistão 640 em relação ao mandril de pistão 620 ou ao mandril interno 610. De preferência, a superfície enrugada casada ou dentes 646 reside na face interna de uma manga de liberação externa curta separada, que é, então, rosqueada ao invólucro de pistão 640.[00166] An outer edge of the 715 keyway has a wrinkled surface, or teeth. The teeth for the release key 715 are shown in 736. The teeth 736 for the release key 715 are angled and configured to fit a reciprocal wrinkled surface within the piston housing 640. The matched wrinkled surface (or teeth) for the housing piston 640 is shown at 646. Teeth 646 reside on an inner face of piston housing 640. When engaged, teeth 736, 646 prevent movement of piston housing 640 in relation to piston chuck 620 or internal chuck 610. Preferably, the matted corrugated surface or teeth 646 resides on the inner face of a separate short external release sleeve, which is then threaded to the piston housing 640.

[00167] Voltando-se agora às Figuras 6A e 6B, o obturador 600 inclui um membro de centralização 650. O membro de centralização 650 é atuado pelo movimento do invólucro de pistão 640. O membro de centralização 650 pode ser, por exemplo, conforme descrito no documento WO/2009/071874, intitulado “Improved Centraliser.” Este pedido foi depositado em prol de Petrowell Ltd., e tem uma data de depósito internacional em 28 de novembro de 2008. O pedido internacional se encontra aqui incorporado em sua totalidade.[00167] Turning now to Figures 6A and 6B, the plug 600 includes a centering member 650. The centering member 650 is actuated by the movement of the piston housing 640. The centering member 650 can be, for example, as described in WO / 2009/071874, entitled “Improved Centraliser.” This application was filed in favor of Petrowell Ltd., and has an international filing date of 28 November 2008. The international application is hereby incorporated in its entirety.

[00168] O obturador 600 inclui, ainda, um elemento de vedação 655. À medida que o membro de centralização 650 é atuado e centraliza o obturador 600 dentro do furo de poço circundante, o invólucro de pistão 640 continua a atuar o elemento de vedação 655 conforme descrito no documento WO/2007/107773, intitulado “Improved Packer” tendo uma data de depósito internacional em 22 de março de 2007. O pedido internacional se encontra aqui incorporado em sua totalidade a título de referência.[00168] The plug 600 also includes a sealing element 655. As the centering member 650 is actuated and centralizes the plug 600 inside the surrounding well bore, the piston housing 640 continues to actuate the sealing element 655 as described in document WO / 2007/107773, entitled “Improved Packer” having an international filing date of 22 March 2007. The international application is hereby incorporated in its entirety for reference.

[00169] Na Figura 6A, o membro de centralização 650 e o elemento de vedação 655 se encontram em sua posição de inserção. Na Figura 6B, o membro de centralização 650 e o elemento de vedação conectado 655 foram atuados. Isto significa que o invólucro de pistão 640 se moveu ao longo do mandril de pistão 620, fazendo com que tanto o membro de centralização 650 como o elemento de vedação 655 se engatassem à parede de furo de poço circundante.[00169] In Figure 6A, the centering member 650 and the sealing element 655 are in their insertion position. In Figure 6B, the centering member 650 and the connected sealing element 655 were actuated. This means that the piston housing 640 has moved along the piston mandrel 620, causing both the centering member 650 and the sealing element 655 to engage with the surrounding borehole wall.

[00170] Um sistema de ancoragem conforme descrito no documento WO 2010/084353 pode ser usado para evitar que o invólucro de pistão 640 se mova para trás. Isto evita a contração do elemento cupular 655.[00170] An anchoring system as described in WO 2010/084353 can be used to prevent piston shell 640 from moving backwards. This prevents the cupular element 655 from contracting.

[00171] Conforme notado, o movimento do invólucro de pistão 640 ocorre em resposta à pressão hidrostática proveniente dos fluidos de furo de poço, incluindo a pasta fluida de cascalho. Na posição de inserção do obturador 600 (mostrado na Figura 6A), o invólucro de pistão 640 é mantido em posição pela manga de liberação 710 e pela chave de pistão associada 715. Esta posição é mostrada na Figura 7A. Com a finalidade de ajustar o obturador 600 (de acordo com a Figura 6B), a manga de liberação 710 deve ser movida para fora do caminho da chaveta livradora 715 de modo que os dentes 736 da chaveta livradora 715 não fiquem mais engatados aos dentes 646 do invólucro de pistão 640. Esta posição é mostrada na Figura 7B.[00171] As noted, the movement of piston casing 640 occurs in response to hydrostatic pressure from well-bore fluids, including gravel slurry. At the insertion position of the plug 600 (shown in Figure 6A), the piston housing 640 is held in position by the release sleeve 710 and the associated piston key 715. This position is shown in Figure 7A. In order to adjust the plug 600 (according to Figure 6B), the release sleeve 710 must be moved out of the way of the release key 715 so that the teeth 736 of the release key 715 are no longer engaged with the teeth 646 piston housing 640. This position is shown in Figure 7B.

[00172] Para mover e liberar a manga de liberação 710, utiliza-se uma ferramenta de assentamento. Uma ferramenta de assentamento ilustrativa é mostrada em 750 na Figura 7C. A ferramenta de assentamento 750 define um corpo cilíndrico curto 755. De preferência, a ferramenta de assentamento 750 é inserida no furo de poço com uma coluna de tubo de lavagem (não mostrada). O movimento da coluna de tubo de lavagem ao longo do furo de poço pode ser controlada na superfície.[00172] To move and release the release sleeve 710, a seating tool is used. An illustrative seating tool is shown at 750 in Figure 7C. The seating tool 750 defines a short cylindrical body 755. Preferably, the seating tool 750 is inserted into the well hole with a wash tube column (not shown). The movement of the wash tube column along the well hole can be controlled on the surface.

[00173] Uma extremidade superior 752 da ferramenta de assentamento 750 é constituída por vários dedos de pinça radiais 760. Os dedos de pinça 760 se contraem quando submetidos a uma força para dentro suficiente. Em operação, os dedos de pinça 760 se fixam a um perfil 724 formado ao longo da manga de liberação 710. Os dedos de pinça 760 incluem superfície elevadas 762 que se casam ou se fixam ao perfil 724 da chaveta livradora 710. Mediante o engate, a ferramenta de assentamento 750 é puxada ou elevada dentro do furo de poço. Então, a ferramenta de assentamento 750 puxa a manga de liberação 710 com força suficiente para fazer com que os pinos de cisalhamento 720 se cisalhem. Uma vez que os pinos de cisalhamento 720 forem cisalhados, a manga de liberação 710 fica livre para se transladar para cima ao longo da superfície interna 608 do mandril interno 610.[00173] An upper end 752 of the seating tool 750 consists of several radial pincer fingers 760. The pincer fingers 760 contract when subjected to sufficient inward force. In operation, the pincer fingers 760 are attached to a profile 724 formed along the release sleeve 710. The pincer fingers 760 include raised surfaces 762 that match or attach to the profile 724 of the release key 710. Upon engagement, the seating tool 750 is pulled or lifted into the well hole. Then, the seating tool 750 pulls the release sleeve 710 hard enough to cause the shear pins 720 to shear. Once the shear pins 720 are sheared, the release sleeve 710 is free to travel upward along the inner surface 608 of the inner mandrel 610.

[00174] Conforme notado, a ferramenta de assentamento 750 pode ser inserida no furo de poço com um tubo de lavagem. A ferramenta de assentamento 750 pode simplesmente ser uma porção perfilada do corpo de tubo de lavagem. De preferência, no entanto, a ferramenta de assentamento 750 é um corpo tubular separado 755 que é conectado de modo rosqueado ao tubo de lavagem. Na Figura 7C, uma ferramenta de conexão é proporcionada em 770. A ferramenta de conexão 770 inclui as roscas externas 775 que servem para se conectar a uma coluna de perfuração ou a outra formação tubular de inserção. A ferramenta de conexão 770 se estende no corpo 755 da ferramenta de assentamento 750. A ferramenta de conexão 770 pode se estender ao longo de todo o corpo 755 para se conectar ao tubo de lavagem ou a outro dispositivo, ou pode se conectar a roscas internas (não vistas) dentro do corpo 755 da ferramenta de assentamento 750.[00174] As noted, the seating tool 750 can be inserted into the well hole with a wash tube. The laying tool 750 can simply be a profiled portion of the wash tube body. Preferably, however, the laying tool 750 is a separate tubular body 755 which is threaded to the wash tube. In Figure 7C, a connection tool is provided at 770. The connection tool 770 includes the external threads 775 which serve to connect to a drill string or other insertion tubular formation. The connection tool 770 extends on the body 755 of the seating tool 750. The connection tool 770 can extend along the entire body 755 to connect to the flush tube or other device, or it can connect to internal threads (not seen) inside the body 755 of the seating tool 750.

[00175] Voltando-se às Figuras 7A e 7B, o deslocamento da manga de liberação 710 é limitado. Neste sentido, uma primeira extremidade ou superior 726 da manga de liberação 710 para contra o ombro 606 ao longo da superfície interna 608 do mandril interno 610. O comprimento da manga de liberação 710 é curto o suficiente para permitir que a manga de liberação 710 libere a abertura 732 na chaveta livradora 715. Quando completamente deslocada, a chaveta livradora 715 se move radialmente para dentro, empurrada pelo perfil enrugado no invólucro de pistão 640 quando uma pressão hidrostática estiver presente.[00175] Turning to Figures 7A and 7B, the displacement of the release sleeve 710 is limited. In this sense, a first or upper end 726 of the release sleeve 710 stops against the shoulder 606 along the inner surface 608 of the inner mandrel 610. The length of the release sleeve 710 is short enough to allow the release sleeve 710 to release opening 732 in the release key 715. When completely displaced, the release key 715 moves radially inward, pushed by the crinkled profile in the piston housing 640 when a hydrostatic pressure is present.

[00176] O cisalhamento do pino 720 e o movimento da manga de liberação 710 também permitem que a chaveta livradora 715 se desengate do invólucro de pistão 640. A reentrância de ombro 624 é dimensionada para permitir que o ombro 734 da chaveta livradora 715 se desprenda ou se desengate dos dentes 646 do invólucro de pistão 640 uma vez que a manga de liberação 710 estiver liberada. Então, uma pressão hidrostática atua sobre o invólucro de pistão 640 para transladá-lo para baixo em relação ao mandril de pistão 620.[00176] The shear of the pin 720 and the movement of the release sleeve 710 also allow the release key 715 to disengage from the piston housing 640. Shoulder recess 624 is dimensioned to allow the shoulder 734 of the release key 715 to detach or disengage from the teeth 646 of the piston shell 640 once the release sleeve 710 is released. Then, a hydrostatic pressure acts on the piston casing 640 to translate it downwards relative to the piston mandrel 620.

[00177] Após os pinos de cisalhamento 720 tiverem sido cisalhados, o invólucro de pistão 640 está livre para deslizar ao longo de uma superfície externa do mandril de pistão 620. Para realizar isto, a pressão hidrostática proveniente do espaço anular 625 atua sobre um ombro 642 no invólucro de pistão 640. Isto é mais bem observado na Figura 6B. O ombro 642 serve como uma superfície de mancai de pressão. Uma porta de fluido 628 é proporcionada através do mandril de pistão 620 para permitir que o fluido acesse o ombro 642. De modo benéfico, a porta de fluido 628 permite que uma pressão maior que a pressão hidrostática seja aplicada durante as operações de vedação com cascalho. A pressão é aplicada ao invólucro de pistão 640 para garantir que os elementos de obturador 655 se engatem ao furo de poço circundante.[00177] After the shear pins 720 have been sheared, the piston casing 640 is free to slide along an external surface of the piston mandrel 620. To accomplish this, the hydrostatic pressure from the annular space 625 acts on a shoulder 642 in piston housing 640. This is best seen in Figure 6B. The shoulder 642 serves as a thrust bearing surface. A fluid port 628 is provided through piston mandrel 620 to allow fluid to access shoulder 642. Beneficially, fluid port 628 allows pressure greater than hydrostatic pressure to be applied during gravel sealing operations . Pressure is applied to the piston casing 640 to ensure that the plug elements 655 engage the surrounding borehole.

[00178] O obturador 600 também inclui um dispositivo medidor. À medida que o invólucro de pistão 640 se translada ao longo do mandril de pistão 620, um orifício de medição 664 regula a taxa em que o invólucro de pistão se translada ao longo do mandril de pistão, desacelerando, assim, o movimento do invólucro de pistão e regulando a velocidade de assentamento para o obturador 600.[00178] The shutter 600 also includes a measuring device. As the piston casing 640 travels along piston mandrel 620, a measurement hole 664 regulates the rate at which the piston casing travels along the piston mandrel, thereby slowing down the movement of the piston casing. piston and adjusting the seating speed for the shutter 600.

[00179] Para compreender adicionalmente os recursos do obturador mecanicamente ajustado ilustrativo 600, várias vistas em corte transversal adicionais são proporcionadas. Estas são vistas nas Figuras 6C, 6D, 6E, e 6F.[00179] To further understand the features of the illustratively mechanically adjusted shutter 600, several additional cross-sectional views are provided. These are seen in Figures 6C, 6D, 6E, and 6F.

[00180] Primeiramente, a Figura 6C é uma vista em corte transversal do obturador mecanicamente ajustado da Figura 6A. Uma vista é tomada ao longo da linha 6C-6C da Figura 6A. A linha 6C-6C é tomada através de um dos parafusos de torque 636. O parafuso de torque 636 conecta o acoplamento 630 à chave NACA 634.[00180] Firstly, Figure 6C is a cross-sectional view of the mechanically adjusted shutter of Figure 6A. A view is taken along line 6C-6C in Figure 6A. The 6C-6C line is taken through one of the torque screws 636. The torque screw 636 connects coupling 630 to the NACA 634 wrench.

[00181] A Figura 6D é uma vista em corte transversal do obturador mecanicamente ajustado da Figura 6A. Uma vista é tomada ao longo da linha 6D-6D da Figura 6B. a linha 6D-6D é tomada através de outro entre os parafusos de torque 632. O parafuso de torque 632 conecta o acoplamento 630 ao conector de caixa 614, que é rosqueado ao mandril interno 610.[00181] Figure 6D is a cross-sectional view of the mechanically adjusted shutter of Figure 6A. A view is taken along line 6D-6D of Figure 6B. the line 6D-6D is taken through another between the torque screws 632. The torque screw 632 connects the coupling 630 to the housing connector 614, which is threaded to the internal mandrel 610.

[00182] A Figura 6E é uma vista em corte transversal do obturador mecanicamente ajustado 600 da Figura 6A. Uma vista é tomada ao longo da linha 6E-6E da Figura 6A. A linha 6E-E é tomada através da chaveta livradora 715. Pode- se observar que a chaveta livradora 715 passa através do mandril de pistão 620 e no mandril interno 610. Observa-se também que o canal de fluxo alternado 625 reside entre as chavetas livradoras 715.[00182] Figure 6E is a cross-sectional view of the mechanically adjusted shutter 600 of Figure 6A. A view is taken along line 6E-6E of Figure 6A. Line 6E-E is taken through the release key 715. It can be seen that the release key 715 passes through the piston mandrel 620 and the internal mandrel 610. It is also observed that the alternating flow channel 625 resides between the keys bookshelves 715.

[00183] A Figura 6F é uma vista em corte transversal do obturador mecanicamente ajustado 600 da Figura 6A. Uma vista é tomada ao longo da linha 6F-6F da Figura 6B. A linha 6F-6F é tomada ao longo das portas de fluido 628 dentro do mandril de pistão 620. À medida que o fluido se move através das portas de fluido 628 e empurra o ombro 642 do invólucro de pistão 640 afastando-se das portas 628, um vão anular 672 é criado e alongado entre o mandril de pistão 620 e o invólucro de pistão 640.[00183] Figure 6F is a cross-sectional view of the mechanically adjusted shutter 600 of Figure 6A. A view is taken along line 6F-6F in Figure 6B. Line 6F-6F is taken along fluid ports 628 within piston mandrel 620. As fluid moves through fluid ports 628 and pushes shoulder 642 of piston casing 640 away from ports 628 , an annular gap 672 is created and elongated between piston mandrel 620 and piston casing 640.

[00184] Acoplar os dispositivos de controle de areia 200 a uma montagem de obturador 300 requer um alinhamento dos tubos de desvio 318 na montagem de obturador 300 com os tubos de desvio 218 ao longo dos dispositivos de controle de areia 200. Neste sentido, a trajetória de fluxo dos tubos de desvio 218 nos dispositivos de controle de areia deve ser interrompida ao engatar um obturador. A Figura 4A (descrita anteriormente) mostra os dispositivos de controle de areia 200 conectados a uma montagem de obturador intermediária 300, com os tubos de desvio 218, 318 em alinhamento. No entanto, fazer esta conexão tipicamente requer um sub especial ou tubo de ponte com uma conexão tipo união, uma conexão sincronizada para alinhar os múltiplos tubos, ou uma placa de revestimento cilíndrica sobre os tubos de conexão. Essas conexões são caras, demoradas, e/ou difíceis de manusear no piso da sonda.[00184] Coupling the sand control devices 200 to a shutter assembly 300 requires alignment of the bypass tubes 318 in the shutter assembly 300 with the bypass tubes 218 along the sand control devices 200. In this sense, the flow path of bypass tubes 218 in the sand control devices must be interrupted when engaging a shutter. Figure 4A (described above) shows the sand control devices 200 connected to an intermediate plug assembly 300, with the bypass tubes 218, 318 in alignment. However, making this connection typically requires a special sub or bridge tube with a union type connection, a synchronized connection to align the multiple tubes, or a cylindrical liner plate over the connection tubes. These connections are expensive, time-consuming, and / or difficult to handle on the probe floor.

[00185] A Patente U.S. No. 7.661.476, intitulada “Gravel Packing Methods,” descreve uma coluna de produção (referida como uma montagem de junta) que emprega uma ou mais juntas de peneira de areia. As juntas de peneira de areia são colocadas entre uma “montagem de luva de carga” e uma “montagem de luva de torque.” A montagem de luva de carga define um corpo alongado que compreende uma parede externa (que serve como um diâmetro externo) e uma parede interna (proporcionando um diâmetro interno). A parede interna forma um furo através da montagem de luva de carga. De modo similar, a montagem de luva de torque define um corpo alongado que compreende uma parede externa (que serve como um diâmetro externo) e uma parede interna (que proporciona um diâmetro interno). A parede interna também forma um furo através da montagem de luva de torque.[00185] U.S. Patent No. 7,661,476, entitled "Gravel Packing Methods," describes a production column (referred to as a joint assembly) that employs one or more sand sieve joints. The sand sieve joints are placed between a "load sleeve assembly" and a "torque sleeve assembly." The load sleeve assembly defines an elongated body comprising an outer wall (which serves as an outer diameter) and an inner wall (providing an inner diameter). The inner wall forms a hole through the loading sleeve assembly. Similarly, the torque sleeve assembly defines an elongated body comprising an outer wall (which serves as an outer diameter) and an inner wall (which provides an inner diameter). The inner wall also forms a hole through the fitting of the torque sleeve.

[00186] A montagem de luva de carga inclui pelo menos um conduto de transporte e pelo menos um conduto de embalagem. O pelo menos um conduto de transporte e o pelo menos um conduto de embalagem são dispostos externos ao diâmetro interno e internos ao diâmetro externo. De modo similar, a montagem de luva de torque inclui pelo menos um conduto. O pelo menos um conduto também é disposto externo ao diâmetro interno e interno ao diâmetro externo.[00186] The loading sleeve assembly includes at least one transport duct and at least one packaging duct. The at least one transport conduit and the at least one packaging conduit are arranged external to the inner diameter and internal to the outer diameter. Similarly, the torque sleeve assembly includes at least one conduit. The at least one conduit is also arranged outside the inner diameter and inside the outer diameter.

[00187] A montagem de luva de carga e a montagem de luva de torque podem ser usadas para conectar uma coluna de produção a uma junta de uma peneira de areia. A coluna de produção inclui uma “porção de corpo principal” que é colocada em comunicação fluídica com o tubo de base da peneira de areia através da montagem de luva de carga e da montagem de luva de torque. A montagem de luva de carga e a montagem de luva de torque são constituídas ou acopladas ao tubo de base de tal modo que os condutos de transporte e embalagem fiquem em comunicação fluídica, proporcionando, assim, canais de fluxo alternativos para pasta fluida de cascalho.[00187] The load sleeve assembly and the torque sleeve assembly can be used to connect a production column to a joint of a sand sieve. The production column includes a “main body portion” that is placed in fluid communication with the sand sieve base tube through the load sleeve assembly and the torque sleeve assembly. The load sleeve assembly and the torque sleeve assembly are constituted or coupled to the base tube in such a way that the transport and packaging ducts are in fluid communication, thus providing alternative flow channels for gravel slurry.

[00188] Uma montagem de acoplamento também pode ser usada para conectar a montagem de luva de carga a uma junta de peneira de areia. A montagem de acoplamento tem uma região de tubulação, em que a região de tubulação é configurada para que fique em comunicação fluídica com o pelo menos um conduto de transporte e pelo menos um conduto de embalagem da montagem de luva de carga durante pelo menos uma porção das operações de vedação com cascalho. Os benefícios da montagem de luva de carga, da montagem de luva de torque, e de uma montagem de acoplamento é que eles permitem que uma série de juntas de peneira de areia sejam conectadas e inseridas no furo de poço de modo mais rápido e menos dispendioso.[00188] A coupling assembly can also be used to connect the load sleeve assembly to a sand sieve joint. The coupling assembly has a piping region, in which the piping region is configured so that it is in fluid communication with at least one transport conduit and at least one packaging conduit of the load sleeve assembly for at least a portion gravel sealing operations. The benefits of the load sleeve assembly, the torque sleeve assembly, and the coupling assembly are that they allow a series of sand sieve joints to be connected and inserted into the well bore faster and less expensive. .

[00189] A luva de carga e a luva de torque da Patente U.S. No. 7.661.476 supõem que a peneira de areia e o obturador sendo unidos tenham um centro radial compatível. Isto significa que as ferramentas de furo de poço sendo inseridas no furo de poço têm trajetórias de fluxo concêntricas, ou têm trajetórias de fluxo excêntricas, e as trajetórias de fluxo se correspondem. No entanto, é desejável ser capaz de conectar fluidicamente as ferramentas de furo de poço tendo diferentes linhas de centro radial. Além disso, é desejável ser capaz de conectar fluidicamente uma primeira ferramenta de furo de poço tendo uma trajetória de fluxo primária que seja concêntrica em relação à primeira ferramenta, com uma segunda ferramenta de furo de poço tendo uma trajetória de fluxo primária que seja excêntrica à segunda ferramenta. Consequentemente, proporciona-se uma junta de ligação.[00189] The loading glove and torque glove of U.S. Patent No. 7,661,476 assume that the sand sieve and plug being joined have a compatible radial center. This means that the borehole tools being inserted into the borehole have concentric flow paths, or have eccentric flow paths, and the flow paths correspond. However, it is desirable to be able to fluidly connect borehole tools having different radial center lines. In addition, it is desirable to be able to fluidly connect a first well hole tool having a primary flow path that is concentric to the first tool, with a second well hole tool having a primary flow path that is eccentric to the second tool. Consequently, a connecting joint is provided.

[00190] As Figuras 8A a 8C demonstram vários designs excêntricos para uma ferramenta de furo de poço. No presente documento, as ferramentas de furo de poço ilustrativas são dispositivos de controle de areia. Os dispositivos de controle de areia podem ser peneiras de areia ou tubos sem roscas. Cada uma das ferramentas de furo de poço 800A, 800B, 800C compreende um tubo de base 810 que define um furo 805 no mesmo. O furo 805 representa uma trajetória de fluxo primária. Além disso, cada uma das ferramentas de furo de poço 800A e 800C compreende um meio de filtro 820 ao redor do tubo de base 810. Finalmente, cada uma das ferramentas de furo de poço 800A, 800B, 800C inclui um canal de fluxo alternado para uma pasta fluida de cascalho. Os canais de fluxo alternativos nas peneiras de areia ilustrativas 800A, 800C são tubos de desvio retangulares ou redondos; o canal de fluxo alternado no tubo sem roscas ilustrativo 800B é um espaço anular excêntrico entre o tubo de base 810 e um invólucro externo 850.[00190] Figures 8A to 8C demonstrate several eccentric designs for a well bore tool. In this document, illustrative well-hole tools are sand control devices. The sand control devices can be sand screens or tubes without threads. Each well hole tool 800A, 800B, 800C comprises a base tube 810 which defines a hole 805 in it. Hole 805 represents a primary flow path. In addition, each of the 800A and 800C well bore tools comprises a filter medium 820 around the base tube 810. Finally, each of the 800A, 800B, 800C well bore tools includes an alternating flow channel for a gravel slurry. Alternative flow channels in the illustrative sand screens 800A, 800C are rectangular or round bypass tubes; the alternating flow channel in the illustrative threadless tube 800B is an eccentric annular space between the base tube 810 and an outer shell 850.

[00191] Na Figura 8A, um primeiro dispositivo de controle de areia 800A é mostrado. O dispositivo de controle de areia 800A inclui o tubo de base 810. O meio de filtro 820 é concentricamente disposto ao redor do tubo de base 810. Uma cobertura de proteção externa 840 é, então, excentricamente colocada ao redor do tubo de base 810 e do meio de filtro 820. A cobertura 840 é perfurada, significando que ela permite o ingresso de pasta fluida de cascalho e fluidos de furo de poço.[00191] In Figure 8A, a first 800A sand control device is shown. The sand control device 800A includes the base tube 810. The filter medium 820 is concentrically arranged around the base tube 810. An external protective cover 840 is then eccentrically placed around the base tube 810 and filter medium 820. The cover 840 is perforated, meaning that it allows the ingress of gravel slurry and well-hole fluids.

[00192] Uma área anular 835 é formada entre o meio de filtro 820 e a cobertura circundante 840. Dentro da área anular 835 encontra-se uma pluralidade de canais de fluxo alternativos. Na disposição da Figura 8A, estes representam os tubos de transporte 830A e os tubos de vedação 832A. O uso de tubos de transporte e tubos de vedação como canais de fluxo alternativos para pasta fluida de cascalho em geral é conhecido na técnica. Os tubos de transporte 830A e os tubos de vedação 832A residem ao redor do meio de filtro 820.[00192] An annular area 835 is formed between the filter medium 820 and the surrounding cover 840. Within the annular area 835 there is a plurality of alternative flow channels. In the arrangement of Figure 8A, these represent transport tubes 830A and seal tubes 832A. The use of transport tubes and sealing tubes as alternative flow channels for gravel slurry is generally known in the art. Transport tubes 830A and sealing tubes 832A reside around filter medium 820.

[00193] Na Figura 8B, um tubo sem roscas 800B é mostrado. O tubo sem roscas 800B inclui novamente o tubo de base 810. Nesta disposição, um invólucro externo 850 é excentricamente disposto ao redor do tubo de base 810. Uma área anular excêntrica 835 é formada entre o tubo de base 810 e o invólucro circundante 850 serve como o canal de fluxo alternado 830B. O tubo sem roscas desviado 800B é instalado acima da junta superior de uma peneira ou através de uma seção isolada entre os obturadores, conforme conhecido na técnica.[00193] In Figure 8B, a threadless 800B tube is shown. The threadless tube 800B again includes the base tube 810. In this arrangement, an outer shell 850 is eccentrically arranged around the base tube 810. An eccentric annular area 835 is formed between the base tube 810 and the surrounding shell 850 serves as the alternating flow channel 830B. The 800B deflected threadless tube is installed above the top joint of a sieve or through an insulated section between the shutters, as known in the art.

[00194] Na Figura 8C, um segundo dispositivo de controle de areia 800C é mostrado. O dispositivo de controle de areia 800C inclui novamente o tubo de base 810. Nesta disposição, o meio de filtro 820 é concentricamente disposto ao redor do tubo de base 810. Uma cobertura de proteção externa 840 é, então, excentricamente colocada ao redor do tubo de base 810 e do meio de filtro 820. A cobertura 840 é perfurada, significando que ela permite o ingresso de pasta fluida de cascalho e fluidos de furo de poço. Uma área anular 835 é novamente formada entre o meio de filtro 820 e a cobertura circundante 840.[00194] In Figure 8C, a second 800C sand control device is shown. The sand control device 800C again includes the base tube 810. In this arrangement, the filter medium 820 is concentrically arranged around the base tube 810. An external protective cover 840 is then eccentrically placed around the tube base 810 and filter medium 820. The cover 840 is perforated, meaning that it allows the ingress of gravel slurry and well-hole fluids. An annular area 835 is again formed between the filter medium 820 and the surrounding cover 840.

[00195] Na Figura 8C, os tubos de desvio 830C são proporcionados na área anular 835. Os tubos de desvio 830C servem como os canais de fluxo alternativos.[00195] In Figure 8C, bypass tubes 830C are provided in annular area 835. Bypass tubes 830C serve as alternative flow channels.

[00196] Em cada uma das Figuras 8A, 8B e 8C, os respectivos canais de fluxo alternativos 830A, 830B, 830C representam as trajetórias de fluxo secundárias. Essas trajetórias de fluxo secundárias são excêntricas a um centro radial das ferramentas de furo de poço 800A, 800B, 800C. Em uma modalidade, uma disposição de peneira excêntrica oferece pouco atrito nas trajetórias de fluxo secundárias quando comparado aos tubos de desvio em uma peneira concêntrica. Acredita-se que o uso de peneiras excêntricas no dedão de uma completação horizontal reduzirá o atrito geral ou estenderá o comprimento máximo de vedação por cascalho da completação.[00196] In each of Figures 8A, 8B and 8C, the respective alternative flow channels 830A, 830B, 830C represent the secondary flow paths. These secondary flow paths are eccentric to a radial center of the 800A, 800B, 800C well bore tools. In one embodiment, an eccentric sieve arrangement offers little friction in the secondary flow paths when compared to the bypass tubes in a concentric sieve. It is believed that the use of eccentric sieves in the thumb of a horizontal completion will reduce overall friction or extend the maximum gravel seal length of the completion.

[00197] As Figuras 9A a 9C demonstram vários designs concêntricos para uma ferramenta de furo de poço. No presente documento, as ferramentas de furo de poço ilustrativas são obturadores. Cada um dos obturadores 900A, 900B, 900C compreende um tubo de base 910 que define um furo 905 no mesmo. O furo 905 representa uma trajetória de fluxo primária. Além disso, cada um dos obturadores 900A, 900B, 900C compreende um invólucro externo 920 ao redor do tubo de base 910.[00197] Figures 9A to 9C demonstrate several concentric designs for a well bore tool. In this document, the illustrative well-hole tools are plugs. Each of the shutters 900A, 900B, 900C comprises a base tube 910 which defines a hole 905 in it. Hole 905 represents a primary flow path. In addition, each of the shutters 900A, 900B, 900C comprises an outer shell 920 around the base tube 910.

[00198] Na Figura 9A, um primeiro obturador 900A é mostrado. O obturador 900A inclui o tubo de base 910. O invólucro 920 é concentricamente disposto ao redor do tubo de base 910. Uma área anular 935 é formada entre o tubo de base 910 e o invólucro circundante 920. Opcionalmente, a área anular 935 contém nervuras 937 para suportar e espaçar o invólucro 920 ao redor do tubo de base 910.[00198] In Figure 9A, a first shutter 900A is shown. The plug 900A includes the base tube 910. The housing 920 is concentric around the base tube 910. An annular area 935 is formed between the base tube 910 and the surrounding housing 920. Optionally, the annular area 935 contains ribs 937 to support and space the housing 920 around the base tube 910.

[00199] A área anular 935 também contém uma pluralidade de canais de fluxo alternativos. Na disposição da Figura 9A, estas representam os tubos de transporte 930A e os tubos de vedação 932A. O uso de tubos de transporte e tubos de vedação as canais de fluxo alternativos para pasta fluida de cascalho em geral é conhecido na técnica.[00199] The annular area 935 also contains a plurality of alternative flow channels. In the arrangement of Figure 9A, these represent transport tubes 930A and sealing tubes 932A. The use of transport tubes and sealing tubes for alternative flow channels for gravel slurry is generally known in the art.

[00200] Na Figura 9B, um segundo obturador 900B é mostrado. O obturador 900B inclui novamente o tubo de base 910. O invólucro 920 é concentricamente disposto ao redor do tubo de base 910. Uma área anular 935 é formada entre o tubo de base 910 e o invólucro circundante 920. Nesta disposição, não se empregam tubos de transporte nem tubos de vedação; ao invés disso, a própria área anular 935 serve como um canal de fluxo alternado 930B.[00200] In Figure 9B, a second shutter 900B is shown. The plug 900B again includes the base tube 910. The shell 920 is concentric arranged around the base tube 910. An annular area 935 is formed between the base tube 910 and the surrounding shell 920. In this arrangement, no tubes are used transport tubes or sealing tubes; instead, the annular area 935 itself serves as an alternating flow channel 930B.

[00201] Na Figura 9C, um terceiro obturador 900C é mostrado. O obturador 900C inclui novamente o tubo de base 910 e o invólucro circundante 920. Nesta disposição, os tubos de desvio 930C são excentricamente dispostos adjacentes ao tubo de base 910. Os tubos de desvio 830C residem na área anular 935 e servem como os canais de fluxo alternativos.[00201] In Figure 9C, a third shutter 900C is shown. The plug 900C again includes the base tube 910 and the surrounding housing 920. In this arrangement, the bypass tubes 930C are eccentrically arranged adjacent to the base tube 910. The bypass tubes 830C reside in the annular area 935 and serve as the conduit channels. alternative flows.

[00202] Em cada uma das Figuras 9A, 9B e 9C, os respectivos canais de fluxo alternativos 930A, 930B, 930C representam as trajetórias de fluxo secundárias.[00202] In each of Figures 9A, 9B and 9C, the respective alternative flow channels 930A, 930B, 930C represent the secondary flow paths.

[00203] A série da Figura 8 descrita anteriormente usa dispositivos de controle de areia e um tubo sem roscas como as ferramentas de furo de poço excêntricas ilustrativas, enquanto a série da Figura 9 usa obturadores como as ferramentas de furo de poço concêntricas ilustrativas. No entanto, compreende-se que qualquer uma das séries poderia mostrar um tubo sem roscas tendo uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária. Além disso, compreende- se que os obturadores podem ter um design excêntrico, e os dispositivos de controle de areia podem ter um design concêntrico. Em qualquer um dos casos, necessita-se de uma junta de ligação que coloque as trajetórias de fluxo primárias em comunicação fluídica e as trajetórias de fluxo secundárias em comunicação fluídica.[00203] The series in Figure 8 described above uses sand control devices and a threadless pipe like the illustrative eccentric well hole tools, while the series in Figure 9 uses shutters like the illustrative concentric well hole tools. However, it is understood that any of the series could show a threadless tube having a primary flow path and at least a secondary flow path. In addition, it is understood that the shutters can have an eccentric design, and the sand control devices can have a concentric design. In either case, a connection joint is required that places the primary flow paths in fluid communication and the secondary flow paths in fluid communication.

[00204] As Figuras 10A a 10C proporcionam vistas em corte transversal de uma junta de ligação 1000. A junta de ligação 1000 opera para conectar fluidicamente uma primeira ferramenta de furo de poço a uma segunda ferramenta de furo de poço. Na Figura 10A, uma vista lateral da junta de ligação 1000 é mostrada. Pode-se observar que a junta de ligação 1000 define um corpo tubular alongado. A junta de ligação 1000 tem uma parede 1010. A parede 1010 define um furo 1005 na mesma. O furo 1005 serve como uma trajetória de fluxo primária curva.[00204] Figures 10A to 10C provide cross-sectional views of a connection joint 1000. Connection joint 1000 operates to fluidly connect a first well-hole tool to a second well-hole tool. In Figure 10A, a side view of the connection joint 1000 is shown. It can be seen that the connection joint 1000 defines an elongated tubular body. The connection joint 1000 has a wall 1010. The wall 1010 defines a hole 1005 in it. Hole 1005 serves as a curved primary flow path.

[00205] A parede 1010 tem uma primeira extremidade 1012, e uma segunda extremidade oposta 1014. O furo 1005 se estende ao longo do comprimento da junta de ligação 1000 a partir da primeira extremidade 1012 até a segunda extremidade 1014. A junta de ligação 1000 também tem pelo menos uma trajetória de fluxo secundária 1020. A trajetória de fluxo secundária 1020 se estende através do corpo 1010 da junta de ligação 1000, e também se estende a partir da primeira extremidade 1012 até a segunda extremidade 1014.[00205] Wall 1010 has a first end 1012, and a second opposite end 1014. Hole 1005 extends along the length of the joint gasket 1000 from the first end 1012 to the second end 1014. The joint gasket 1000 it also has at least one secondary flow path 1020. Secondary flow path 1020 extends through the body 1010 of the connecting joint 1000, and also extends from the first end 1012 to the second end 1014.

[00206] A Figura 10B proporciona uma primeira vista em corte transversal da junta de ligação 1000. Esta vista é tomada ao longo da linha B-B da Figura 10A. A linha B- B é colocada na primeira extremidade 1012 da junta de ligação 1000, que é uma extremidade de pino. Pode-se observar a partir da vista da Figura 10B que o furo 1005 da junta de ligação 1000 é excêntrico em relação à junta 1000 na primeira extremidade 1012. Um membro de conexão de extensão 1030 pode ser proporcionado para conectar fluidicamente a trajetória de fluxo secundária 1020 aos canais de fluxo alternativos em uma peneira de areia ou outra ferramenta de furo de poço adjacente.[00206] Figure 10B provides a first cross-sectional view of connection joint 1000. This view is taken along line B-B of Figure 10A. Line B-B is placed at the first end 1012 of the connection joint 1000, which is a pin end. It can be seen from the view in Figure 10B that hole 1005 of connection joint 1000 is eccentric with respect to joint 1000 at the first end 1012. An extension connection member 1030 can be provided to fluidly connect the secondary flow path 1020 to alternate flow channels in a sand sieve or other adjacent borehole tool.

[00207] A Figura 10C proporciona uma segunda vista em corte transversal da junta de ligação 1000. Esta vista é tomada ao longo da linha C-C da Figura 10A. A linha C-C é cortada através da segunda extremidade 1014 da junta de ligação 1000, que é uma extremidade de caixa na Figura 10A, embora também possa ser uma extremidade de pino. Pode-se observar a partir da vista da Figura 10C que o furo 1005 da junta de ligação 1000 é concêntrico em relação à junta 1000 na segunda extremidade 1014.[00207] Figure 10C provides a second cross-sectional view of connection joint 1000. This view is taken along line C-C of Figure 10A. Line C-C is cut through the second end 1014 of the connection joint 1000, which is a box end in Figure 10A, although it can also be a pin end. It can be seen from the view in Figure 10C that the hole 1005 of the connection joint 1000 is concentric with the joint 1000 at the second end 1014.

[00208] Na disposição das Figuras 10A e 10B, a primeira extremidade 1012 da junta de ligação 1000 é projetada para se conectar de modo rosqueável ou proporcionar uma comunicação fluídica a uma ferramenta de furo de poço que seja excêntrica. Essa ferramenta de furo de poço pode ter o perfil, por exemplo, do dispositivo de controle de areia 800A da Figura 8A. Portanto, a primeira extremidade 1012 tem uma trajetória de fluxo secundária excêntrica 1020 que se alinha às portas retangulares atravessantes (tais como os tubos de desvio excêntricos 830A, 832A da Figura 8A) na peneira de areia.[00208] In the arrangement of Figures 10A and 10B, the first end 1012 of the connection joint 1000 is designed to threadably connect or provide fluid communication to a well hole tool that is eccentric. This borehole tool may have the profile, for example, of the sand control device 800A in Figure 8A. Therefore, the first end 1012 has an eccentric secondary flow path 1020 which aligns with the rectangular crossing ports (such as the eccentric bypass tubes 830A, 832A of Figure 8A) in the sand sieve.

[00209] De modo recíproco, na disposição das Figuras 10A e 10C, a segunda extremidade 1014 da junta de ligação 1000 é projetada para se conectar de modo rosqueável ou proporcionar uma comunicação fluídica a uma ferramenta de furo de poço que seja concêntrica. Essa ferramenta de furo de poço pode ter o perfil, por exemplo, do obturador 900C da Figura 9C. Portanto, a segunda extremidade 1014 proporciona uma trajetória de fluxo primária concêntrica 1005 que seja conectada a um obturador, e uma trajetória de fluxo secundária 1020 que se conecte a portas circulares (tais como os tubos de desvio 930C da Figura 9C) no obturador.[00209] Reciprocally, in the arrangement of Figures 10A and 10C, the second end 1014 of the connection joint 1000 is designed to connect in a threadable way or to provide fluid communication to a well hole tool that is concentric. This borehole tool may have the profile, for example, of the 900C plug of Figure 9C. Therefore, the second end 1014 provides a concentric primary flow path 1005 that is connected to a plug, and a secondary flow path 1020 that connects to circular ports (such as bypass tubes 930C of Figure 9C) in the plug.

[00210] Nota-se que a ferramenta de furo de poço excêntrica pode se conectar à primeira extremidade 1012 da junta de ligação 1000 seja diretamente através de uma conexão, ou indiretamente através do uso de uma junta de tubulação. De modo similar, a ferramenta de furo de poço concêntrica pode se conectar à segunda extremidade 1014 da junta de ligação 1000 seja diretamente através de uma conexão rosqueada, ou indiretamente através do uso de um acoplamento e de uma luva de torque ou de uma luva de carga. Exemplos de um acoplamento e de uma luva de torque ou de uma luva de carga são proporcionados na Patente U.S. No. 7.661.476 e na Patente U.S. No. 7.938.184.[00210] Note that the eccentric well hole tool can connect to the first end 1012 of the connection joint 1000 either directly through a connection, or indirectly through the use of a pipe joint. Similarly, the concentric well hole tool can connect to the second end 1014 of the connection joint 1000 either directly through a threaded connection, or indirectly through the use of a coupling and torque sleeve or a sleeve. charge. Examples of a coupling and a torque sleeve or a cargo sleeve are provided in U.S. Patent No. 7,661,476 and U.S. Patent No. 7,938,184.

[00211] Nota-se, ainda, que a ferramenta de furo de poço excêntrica ou a ferramenta de furo de poço concêntrica podem ser uma peneira de areia, um obturador, ou um tubo sem roscas. Requer-se que cada ferramenta de furo de poço tenha uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária, em que um centro radial da trajetória de fluxo primária na primeira ferramenta de furo de poço é deslocado a partir de um centro radial da trajetória de fluxo primária na segunda ferramenta de furo de poço.[00211] It is also noted that the eccentric well hole tool or the concentric well hole tool can be a sand sieve, a plug, or a threadless tube. Each well hole tool is required to have a primary flow path and at least a secondary flow path, in which a radial center of the primary flow path in the first well hole tool is displaced from a radial center of the primary flow path in the second borehole tool.

[00212] A própria junta de ligação 1000 também tem uma trajetória de fluxo primária 1005 e uma trajetória de fluxo secundária 1020. A trajetória de fluxo secundária 1020 também é curvada. De preferência, a trajetória de fluxo secundária 1020 compreende uma pluralidade de tubos de desvio ou um espaço anular de desvio para conduzir uma pasta fluida de cascalho. No entanto, a trajetória de fluxo secundária 1020 pode ser de qualquer perfil.[00212] The connection joint 1000 itself also has a primary flow path 1005 and a secondary flow path 1020. The secondary flow path 1020 is also curved. Preferably, the secondary flow path 1020 comprises a plurality of bypass tubes or an annular bypass space for conducting a gravel slurry. However, the secondary flow path 1020 can be of any profile.

[00213] Na disposição da Figura 10B, a trajetória de fluxo secundária 1030 é projetada para se comunicar fluidicamente na primeira extremidade 1012 com os tubos de vedação poligonais 830A e tubos de transporte 832A da Figura 8A. De modo similar, na disposição da Figura 10C, a trajetória de fluxo secundária 1020 é projetada para se comunicar fluidicamente na segunda extremidade 1014 com os tubos de desvio 930C da Figura 9C. No entanto, outros perfis de comunicação fluídica podem ser empregados seja na primeira extremidade 1012 ou na segunda extremidade 1014.[00213] In the arrangement of Figure 10B, the secondary flow path 1030 is designed to communicate fluidly at the first end 1012 with the polygonal sealing tubes 830A and transport tubes 832A of Figure 8A. Similarly, in the arrangement of Figure 10C, the secondary flow path 1020 is designed to communicate fluidly at the second end 1014 with the bypass tubes 930C of Figure 9C. However, other fluid communication profiles can be employed either at the first end 1012 or at the second end 1014.

[00214] Conforme observado na disposição da Figura 10A, a junta de ligação 1000 pode conter pelo menos um ponto de inflexão ao longo de seu comprimento, proporcionando um contorno em “S”. O contorno em “S” compensa o deslocamento de eixo geométrico a partir das trajetórias de fluxo excêntricas até as trajetórias de fluxo concêntricas. Um perfil ou contorno contínuo com curvatura mínima (ou “dog leg”) podem facilitar a passagem da ferramenta de fundo de poço, reduzir o torque e o arrasto, minimizar a erosão por fluxo de partículas, e minimizar o atrito de fluxo. Uma descrição matemática típica de um contorno em “S” é uma função sigmóide. Exemplos de funções sigmóides incluem, sem limitações, funções tangentes hiperbólicas, funções tangentes inversas, funções logísticas, funções de Rosin- Rammler, e funções erráticas. Embora o trânsito na junta de ligação 1000 possa ser tão simples quando uma série de segmentos retilíneos (sem pontos de inflexão), um perfil descontínuo no ponto de flexão pode representar uma alta curvatura local.[00214] As noted in the arrangement of Figure 10A, the joint 1000 can contain at least one inflection point along its length, providing an “S” contour. The “S” contour compensates for the displacement of the geometric axis from the eccentric flow paths to the concentric flow paths. A profile or continuous contour with minimal curvature (or “dog leg”) can facilitate the passage of the downhole tool, reduce torque and drag, minimize erosion by particle flow, and minimize flow friction. A typical mathematical description of an “S” contour is a sigmoid function. Examples of sigmoid functions include, without limitation, hyperbolic tangent functions, inverse tangent functions, logistic functions, Rosin-Rammler functions, and erratic functions. Although transit at connection joint 1000 can be as simple as a series of straight lines (without inflection points), a discontinuous profile at the flexion point can represent a high local curvature.

[00215] A Figura 11A é um gráfico cartesiano 1100A que representa o deslocamento de eixo geométrico (primeiro eixo geométrico y) em relação ao comprimento simétrico de uma junta de ligação ilustrativa (eixo geométrico x). Este serve para uma junta de ligação de 4,88 metros (16 pés). Ajunta de ligação ilustrada no gráfico 1100A da Figura 11A tem um perfil para um deslocamento de eixo geométrico de 1,37 cm (0,54 polegada) entre as ferramentas de furo de poço excêntricas e concêntricas. O deslocamento de eixo geométrico é indicativo de curvatura. Portanto, a linha 1110A demonstra um perfil de cruzamento e mostra como o centro do furo de uma junta de ligação se move em relação a uma linha central longitudinal da ferramenta. Conforme se pode observar, oferece-se um perfil curvado ou em “S”.[00215] Figure 11A is a Cartesian graph 1100A that represents the displacement of the geometric axis (first geometric axis y) in relation to the symmetrical length of an illustrative connection joint (geometric axis x). This is for a 4.88 meter (16 foot) joint. The connection joint shown in Figure 1100A in Figure 11A has a profile for a 1.37 cm (0.54 inch) axis offset between eccentric and concentric well hole tools. The displacement of the geometric axis is indicative of curvature. Therefore, line 1110A demonstrates a crossing profile and shows how the center of the hole in a connection joint moves in relation to a longitudinal center line of the tool. As can be seen, a curved or “S” profile is offered.

[00216] A Figura 11A também representa a curvatura (segundo eixo geométrico y) em relação ao comprimento simétrico (eixo geométrico x) para a junta de ligação de 4,88 metros (16 pés). A curvatura é indicativa de quão agudamente o furo da junta de ligação gira em qualquer dado local ao longo do centro do furo. Em termos matemáticos, a curvatura é relacionada às derivadas do perfil à medida que esta reflete a taxa de alteração de direção ao longo do perfil 1110A. Esta taxa de alteração de direção é mostrada na linha 1120A. Nota-se que na marcação de 0 polegadas ao longo do eixo geométrico x, o furo tem um ponto de inflexão.[00216] Figure 11A also represents the curvature (second y axis) in relation to the symmetrical length (x axis) for the 4.88 meter (16 feet) joint. The curvature is indicative of how sharply the hole in the connection joint rotates at any given location along the center of the hole. In mathematical terms, the curvature is related to those derived from the profile as it reflects the rate of change of direction along the 1110A profile. This rate of change of direction is shown on line 1120A. Note that at the 0-inch mark along the x-axis, the hole has an inflection point.

[00217] A curvatura 1120A, ou perfil, se baseia em uma função tangente hiperbólica. A curvatura 1120A é representada por uma unidade comum no grau de campo petrolífero por 30,5 metros (100 pés). O exemplo na Figura 11A indica um máximo de 9°/30,5 metros (100 pés) de curvatura ao longo do comprimento de cruzamento de 192 polegadas (16 pés). A curvatura 1120A é iguala zero no meio do cruzamento, ou o ponto de inflexão.[00217] The curvature 1120A, or profile, is based on a hyperbolic tangent function. The 1120A curvature is represented by a common unit in the oil field grade by 30.5 meters (100 feet). The example in Figure 11A indicates a maximum of 9 ° / 30.5 meters (100 feet) of curvature over the crossing length of 192 inches (16 feet). The curvature 1120A is equal to zero in the middle of the intersection, or the inflection point.

[00218] O comprimento de cruzamento pode ser reduzido pela metade, para 244 cm (96 polegadas). Isto é mostrado na Figura 11 B.[00218] The crossing length can be halved to 244 cm (96 inches). This is shown in Figure 11 B.

[00219] A Figura 11 B é um gráfico cartesiano 1100B que representa o deslocamento de eixo geométrico (primeiro eixo geométrico y) em relação ao comprimento simétrico de outra junta de ligação ilustrativa (eixo geométrico x). Isto serve para uma junta de ligação de 2,44 metros (8 pés). A linha 1110B demonstra um perfil de cruzamento para a junta de 244 cm (96 polegadas), mostrando como o centro do furo da junta de ligação se move em relação a uma linha central longitudinal da ferramenta. Conforme se pode observar, um perfil curvado é novamente oferecido.[00219] Figure 11 B is a Cartesian graph 1100B that represents the displacement of the geometric axis (first geometric axis y) in relation to the symmetrical length of another illustrative connection joint (geometric axis x). This is for a 2.44 meter (8 ft) connection joint. Line 1110B demonstrates a crossing profile for the 244 cm (96 inch) joint, showing how the center of the joint hole moves in relation to a longitudinal center line of the tool. As can be seen, a curved profile is offered again.

[00220] A Figura 11 B também representa a curvatura (segundo eixo geométrico y) em relação ao comprimento simétrico de uma junta de ligação (eixo geométrico x) para a junta de ligação de 2,44 metros (8 pés). A linha 1120B demonstra a curvatura do furo da junta de ligação. No presente documento, a curvatura máxima é quadruplicada para 36°/30,5 metros (100 pés).[00220] Figure 11 B also represents the curvature (second y axis) in relation to the symmetrical length of a connection joint (geometric axis x) for the 2.44 meter (8 feet) connection joint. Line 1120B demonstrates the curvature of the connection joint hole. In this document, the maximum curvature is quadrupled to 36 ° / 30.5 meters (100 feet).

[00221] Conforme notado anteriormente, pode-se usar uma série de segmentos retilíneos ao invés de um perfil curvado. Quando uma geometria simplificada tipo segmentos retilíneos for usada, o comprimento de cruzamento pode ser adicionalmente reduzido, porém, a curvatura nos pontos de flexão (descontínuos) se toma alta. Portanto, o design de cruzamento deve ser equilibrado entre o comprimento e a curvatura.[00221] As noted earlier, a series of straight lines can be used instead of a curved profile. When a simplified geometry such as straight segments is used, the crossing length can be further reduced, however, the curvature at the bending points (discontinuous) becomes high. Therefore, the crossing design must be balanced between length and curvature.

[00222] A Figura 11C é um gráfico cartesiano 1100C que representa o deslocamento de eixo geométrico (eixo geométrico y) em relação ao comprimento simétrico de uma junta de ligação (eixo geométrico x). Isto também serve para uma junta de ligação de 2,44 metros (8 pés). No presente documento, o gráfico 1100C compara como o centro do furo de uma junta de ligação se move em relação a uma linha central longitudinal da ferramenta ou dois perfis de furo diferentes. A linha 1110B é igual à linha 1110B da Figura 11 B. Novamente, esta serviu para um perfil curvado. A linha 1115 é proporcionada para mostrar um perfil tendo segmentos retilíneos.[00222] Figure 11C is a Cartesian graph 1100C that represents the displacement of the geometric axis (geometric axis y) in relation to the symmetrical length of a connection joint (geometric axis x). This also serves for a 2.44 meter (8 ft) connection joint. In the present document, the 1100C graph compares how the center of the hole of a connection joint moves in relation to a longitudinal center line of the tool or two different hole profiles. Line 1110B is the same as line 1110B in Figure 11 B. Again, this served for a curved profile. Line 1115 is provided to show a profile having straight segments.

[00223] O deslocamento de eixo geométrico e curvatura de uma junta de ligação 1000 são considerações importantes. A trajetória de fluxo primária da junta de ligação 1000 deve ser capaz de acomodar o movimento de uma ferramenta, tal como a ferramenta de assentamento 750 da Figura 7C através do furo 1005. Pode- se observar que a amplitude de curvatura mostrada na linha 1120A na Figura 11A tem uma amplitude menor que a amplitude de curvatura mostrada na linha 1120B na Figura 11 B. Isto é de se esperar visto que a junta de ligação da Figura 11A tem o dobro do comprimento da junta de ligação da Figura 11 B, reduzindo, assim, a “taxa de alteração de direção” para a curvatura.[00223] The displacement of the geometry axis and curvature of a 1000 joint are important considerations. The primary flow path of the connection joint 1000 must be able to accommodate the movement of a tool, such as the laying tool 750 of Figure 7C through hole 1005. It can be seen that the amplitude of curvature shown in line 1120A in Figure 11A has a smaller amplitude than the amplitude of curvature shown on line 1120B in Figure 11 B. This is to be expected since the connection joint of Figure 11A is twice the length of the connection joint of Figure 11 B, reducing, thus, the “rate of change of direction” for the curvature.

[00224] Outra forma de mitigar o impacto de curvatura sobre a trajetória de fluxo primária é aumentar o diâmetro interno da junta de ligação. O diâmetro aumentado facilita a inserção de outras ferramentas poço abaixo através da junta de ligação curvada.[00224] Another way to mitigate the impact of curvature on the primary flow path is to increase the internal diameter of the connection joint. The increased diameter facilitates the insertion of other tools down the well through the curved connection joint.

[00225] Ao se utilizar uma junta de ligação, outras opções de design podem ser consideradas. Por exemplo, quando as trajetórias de fluxo secundárias servirem como canais de fluxo alternativos para vedação por cascalho, pode ocorrer uma alta pressão diferencial entre as trajetórias de fluxo secundárias e a trajetória de fluxo primária. Adicionalmente, pode ocorrer uma alta pressão diferencial entre as trajetórias de fluxo secundárias e o espaço anular entre a junta de ligação e o furo de poço circundante, ou seja, o espaço anular do furo de poço. Por exemplo, espera-se uma pressão diferencial de 6.500 psi próximo ao calcanhar ao vedar por cascalho um intervalo de completação horizontal de 1520 metros (5.000 pés). Com a finalidade de manter a integridade mecânica (ou seja, permanecer dentro das classificações de arrebentamento, flexão, e colapso) das trajetórias de fluxo secundárias, requer-se uma determinada espessura de parede circundante. Sucessivamente, isto limita o diâmetro interno da junta de ligação.[00225] When using a connection joint, other design options can be considered. For example, when the secondary flow paths serve as alternative flow channels for gravel sealing, a high differential pressure can occur between the secondary flow paths and the primary flow path. In addition, a high differential pressure can occur between the secondary flow paths and the annular space between the connecting joint and the surrounding borehole, that is, the annular space of the borehole. For example, a differential pressure of 6,500 psi near the heel is expected when gravel sealing a horizontal completion interval of 1520 meters (5,000 feet). In order to maintain mechanical integrity (that is, remain within the burst, bend, and collapse classifications) of the secondary flow paths, a certain surrounding wall thickness is required. This in turn limits the internal diameter of the connection joint.

[00226] Outras considerações incluem minimizar o comprimento, proporcionando um diâmetro externo geral que seja menor ou igual aos diâmetros das ferramentas de furo de poço adjacentes, maximizando o diâmetro interno da trajetória de fluxo primária, e proporcionando uma integridade mecânica geral que seja igual ou maior que aquela das ferramentas adjacentes.[00226] Other considerations include minimizing the length, providing an overall outside diameter that is less than or equal to the diameters of the adjacent bore tools, maximizing the inside diameter of the primary flow path, and providing an overall mechanical integrity that is equal to or greater than that of the adjacent tools.

[00227] A Figura 12 é um fluxograma que mostra as etapas de um método 1200 para completar um furo de poço em uma formação subsuperficial, em uma modalidade. O método 1200 é aplicável para a instalação de ferramentas de furo de poço tendo trajetórias de fluxo que não se alinhem.[00227] Figure 12 is a flow chart showing the steps of a 1200 method to complete a well hole in a subsurface formation, in one modality. Method 1200 is applicable for the installation of borehole tools having non-aligned flow paths.

[00228] Em um aspecto, o método 1200 compreende primeiramente proporcionar uma primeira ferramenta de furo de poço. Isto é mostrado na Caixa 1210. A primeira ferramenta de furo de poço tem uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária. A primeira ferramenta de furo de poço pode ser uma peneira de areia, um obturador, ou um tubo sem roscas.[00228] In one aspect, method 1200 comprises firstly providing a first well bore tool. This is shown in Box 1210. The first borehole tool has a primary flow path and at least a secondary flow path. The first borehole tool can be a sand sieve, a plug, or a threadless tube.

[00229] O método 1200 também inclui proporcionar uma segunda ferramenta de furo de poço. Isto é indicado na Caixa 1220. A segunda ferramenta de furo de poço também tem uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária. A segunda ferramenta de furo de poço pode ser uma peneira de areia, um obturador, ou um tubo sem roscas. No entanto, um centro radial da trajetória de fluxo primária da primeira ferramenta de furo de poço é deslocado a partir de um centro radial da trajetória de fluxo primária para a segunda ferramenta de furo de poço.[00229] Method 1200 also includes providing a second well bore tool. This is indicated in Box 1220. The second well hole tool also has a primary flow path and at least a secondary flow path. The second well bore tool can be a sand sieve, a plug, or a threadless tube. However, a radial center of the primary flow path of the first well hole tool is displaced from a radial center of the primary flow path to the second well hole tool.

[00230] O método 1200 também inclui proporcionar uma junta de ligação. Isto é mostrado na Caixa 1230. Ajunta de ligação também compreende uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária. Então, o método 1200 inclui conectar fluidicamente ajunta de ligação à primeira ferramenta de furo de poço e,m uma primeira extremidade, e conectar fluidicamente a junta de ligação à segunda ferramenta de furo de poço em uma segunda extremidade. Estas etapas são proporcionadas nas Caixas 1240 e 1250, respectivamente. Desta maneira, a trajetória de fluxo primária da primeira ferramenta de furo de poço se encontra em comunicação fluídica com a trajetória de fluxo primária da segunda ferramenta de furo de poço. Além disso, a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da primeira ferramenta de furo de poço se encontra em comunicação fluídica com a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da segunda ferramenta de furo de poço.[00230] Method 1200 also includes providing a connection joint. This is shown in Box 1230. The connection joint also comprises a primary flow path and at least one secondary flow path. Then method 1200 includes fluidly connecting the connection joint to the first well hole tool and a first end, and fluidly connecting the connection joint to the second well hole tool at a second end. These steps are provided in Boxes 1240 and 1250, respectively. In this way, the primary flow path of the first well hole tool is in fluid communication with the primary flow path of the second well hole tool. In addition, at least one secondary flow path of the first well hole tool is in fluid communication with at least one secondary flow path of the second well hole tool.

[00231] O método 1200 inclui, ainda, inserir a junta de ligação e a primeira e a segunda ferramentas de furo de poço conectadas em um furo de poço. Isto é observado na Caixa 1260. A junta de ligação é inserida a um local subsuperficial selecionado dentro do furo de poço. O fluido é, então, injetado no furo de poço. Isto é mostrado na Caixa 1270.[00231] Method 1200 also includes inserting the connection joint and the first and second well bore tools connected to a well bore. This is seen in Box 1260. The connection joint is inserted to a selected subsurface location within the well hole. The fluid is then injected into the well bore. This is shown in Box 1270.

[00232] Então, o método 1200 inclui injetar adicionalmente o fluido a partir do furo de poço e através das trajetórias de fluxo secundárias da primeira ferramenta de furo de poço, da junta de ligação, e das trajetórias de fluxo secundárias para a segunda ferramenta de furo de poço. Isto é proporcionado na Caixa 1280.[00232] So method 1200 includes additionally injecting the fluid from the well hole and through the secondary flow paths of the first well hole tool, the connection joint, and the secondary flow paths for the second drilling tool well bore. This is provided in Box 1280.

[00233] A junta de ligação pode ser usada para conectar quaisquer duas ferramentas tubulares tendo trajetórias de fluxo primárias e trajetórias de fluxo secundárias, em que um centro radial da trajetória de fluxo primária na primeira ferramenta de furo de poço é deslocado a partir de um centro radial da trajetória de fluxo primária na segunda ferramenta de furo de poço. No entanto, prefere-se que a junta de ligação seja usada como parte de um sistema de controle de areia. Neste caso, a primeira ferramenta de furo de poço é, de preferência, uma peneira de areia, enquanto a segunda ferramenta de furo de poço é, de preferência, um obturador mecanicamente ajustado, tal como o obturador 600 das Figuras 6A e 6B.[00233] The connection joint can be used to connect any two tubular tools having primary flow paths and secondary flow paths, in which a radial center of the primary flow path in the first borehole tool is displaced from a radial center of the primary flow path in the second well bore tool. However, it is preferred that the connection joint is used as part of a sand control system. In this case, the first well-hole tool is preferably a sand sieve, while the second well-hole tool is preferably a mechanically adjusted plug, such as the plug 600 of Figures 6A and 6B.

[00234] Em uma modalidade, a trajetória de fluxo primária da primeira ferramenta de furo de poço (tal como uma peneira de areia) é excêntrica à primeira ferramenta de furo de poço, enquanto a trajetória de fluxo primária da segunda ferramenta de furo de poço (tal como um obturador) é concêntrica à segunda ferramenta de furo de poço. Neste caso, um tubo de base serve como a trajetória de fluxo primária da peneira de areia, enquanto um mandril interno alongado serve como a trajetória de fluxo primária do obturador. A trajetória de fluxo secundária para a peneira de areia é constituída por tubos de desvio que servem como canais de fluxo alternativos. A trajetória de fluxo secundária para o obturador pode consistir em tubos de desvio ou pode ser uma área anular formada entre o mandril interno e um invólucro de pistão móvel circundante. Em qualquer caso, os canais de fluxo alternativos permitem que uma pasta fluida de cascalho contorne a junta de peneira de areia, a junta de ligação, e o obturador, mesmo após o obturador ter sido colocado no furo de poço.[00234] In one embodiment, the primary flow path of the first well-hole tool (such as a sand sieve) is eccentric to the first well-hole tool, while the primary flow path of the second well-hole tool (such as a plug) is concentric to the second well hole tool. In this case, a base tube serves as the primary flow path of the sand sieve, while an elongated internal mandrel serves as the primary flow path of the plug. The secondary flow path for the sand sieve consists of bypass tubes that serve as alternative flow channels. The secondary flow path to the plug can consist of bypass tubes or it can be an annular area formed between the inner mandrel and a surrounding movable piston shell. In any case, the alternative flow channels allow a gravel slurry to bypass the sand sieve joint, the connecting joint, and the plug, even after the plug has been placed in the well hole.

[00235] Em um aspecto, o método 1200 compreende, ainda, assentar o obturador no furo de poço. Neste caso, a etapa de injetar adicionalmente o fluido através das trajetórias de fluxo secundárias é realizada após o obturador ter sido assentado.[00235] In one aspect, method 1200 also comprises placing the plug in the well hole. In this case, the step of additionally injecting the fluid through the secondary flow paths is carried out after the plug has been seated.

[00236] A Figura 13 é um fluxograma que mostra as etapas de um método 1300 de assentar um obturador em um furo de poço, em uma modalidade. O obturador é projetado de acordo com o obturador 600 das Figuras 6A e 6B. Primeiramente, o método 1300 inclui inserir uma ferramenta de assentamento no mandril interno do obturador. Isto é mostrado na Caixa 1310.[00236] Figure 13 is a flowchart showing the steps of a 1300 method of fitting a plug into a borehole, in one embodiment. The shutter is designed according to the shutter 600 of Figures 6A and 6B. First, method 1300 includes inserting a seating tool into the internal mandrel of the plug. This is shown in Box 1310.

[00237] A ferramenta de assentamento é avançada além da profundidade do obturador. Então, o método 1300 inclui puxar o ajuste para suportar o furo de poço. Isto é observado na Caixa 1320. A ferramenta de assentamento tem dedos de pinça ou outras superfícies elevadas que segura a manga de liberação. À medida que a ferramenta de assentamento é puxada para cima pelo furo de poço, os dedos de pinça se fixam a uma manga de liberação. Puxar a ferramenta de assentamento mecanicamente desloca a manga de liberação de uma posição retida ao longo do mandril interno do obturador. Sucessivamente, isto libera um invólucro de pistão no obturador para um movimento axial.[00237] The laying tool is advanced beyond the depth of the plug. So method 1300 includes pulling the adjustment to support the well hole. This is seen in Box 1320. The seating tool has pincer fingers or other raised surfaces that hold the release sleeve. As the seating tool is pulled upward through the well hole, the clamp fingers attach to a release sleeve. Pulling the seating tool mechanically moves the release sleeve out of a retained position along the internal plug mandrel. This in turn releases a piston casing in the plug for axial movement.

[00238] Então, o método 1300 inclui comunicar a pressão hidrostática ao invólucro de pistão. Isto é proporcionado na Caixa 1330. A comunicação da pressão hidrostática é conduzida através de uma ou mais portas de fluxo. As portas de fluxo são expostas aos fluidos de furo de poço quando a manga de liberação for transladada. O invólucro de pistão tem uma superfície de mancai de pressão que é ativada pela pressão hidrostática. Isto causa um movimento axial do invólucro de pistão liberado, e, sucessivamente, atua o elemento de vedação contra o furo de poço circundante.[00238] So, method 1300 includes communicating the hydrostatic pressure to the piston casing. This is provided in Box 1330. Hydrostatic pressure communication is conducted through one or more flow ports. The flow ports are exposed to well-hole fluids when the release sleeve is moved. The piston housing has a pressure bearing surface that is activated by hydrostatic pressure. This causes an axial movement of the released piston housing, and the sealing element acts successively against the surrounding borehole.

[00239] A modalidade preferencial para usar uma junta de ligação oferece a seguinte sequência de ferramenta:[00239] The preferred mode for using a connection joint offers the following tool sequence:

[00240] tela excêntrica -> ferramenta de ligação -> obturador concêntrico[00240] eccentric screen -> connection tool -> concentric shutter

[00241] Uma variação desta sequência é a seguinte:[00241] A variation of this sequence is as follows:

[00242] tela excêntrica -> ferramenta de ligação -> obturador concêntrico -> ferramenta de ligação -> tela excêntrica[00242] eccentric screen -> connection tool -> concentric shutter -> connection tool -> eccentric screen

[00243] No entanto, a ordem das conexões de ferramenta não é limitada à utilização de uma peneira de areia excêntrica e de um obturador concêntrico. Se um obturador concêntrico não estiver disponível, o operador pode escolher usar a sequência de ferramenta a seguir:[00243] However, the order of the tool connections is not limited to the use of an eccentric sand sieve and a concentric plug. If a concentric shutter is not available, the operator can choose to use the following tool sequence:

[00244] tela concêntrica -> ferramenta de ligação -> obturador excêntrico -> ferramenta de ligação -> tela concêntrica[00244] concentric screen -> connection tool -> eccentric shutter -> connection tool -> concentric screen

[00245] Portanto, a junta de ligação permite uma alteração na orientação dos tubos de base e dos tubos de desvio excêntricos ao longo de uma série de peneiras de areia. Neste caso, duas juntas de ligação são necessárias. De preferência, a primeira junta de ligação tem uma extremidade de caixa concêntrica e uma extremidade de pino excêntrica. De preferência, a segunda junta de ligação tem uma extremidade de caixa excêntrica e uma extremidade de pino concêntrica.[00245] Therefore, the connection joint allows a change in the orientation of the base tubes and the eccentric diversion tubes along a series of sand sieves. In this case, two connection joints are required. Preferably, the first connection joint has a concentric housing end and an eccentric pin end. Preferably, the second connection joint has an eccentric housing end and a concentric pin end.

[00246] Um determinado tipo de obturador pode ser realimente desejável em algumas circunstâncias. Se, por exemplo, um tipo particular de obturador permitir uma pressão hidrostática maior ou graus maiores de pressão em trajetórias de fluxo de desvio, então, tal obturador pode ser selecionado.[00246] A certain type of shutter may be really desirable in some circumstances. If, for example, a particular type of plug allows greater hydrostatic pressure or higher degrees of pressure in deviation flow paths, then such a plug can be selected.

[00247] Outra sequência de ferramenta para uso com uma junta de ligação é: tela concêntrica -> ferramenta de ligação -> tela excêntrica[00247] Another tool sequence for use with a connection joint is: concentric screen -> connection tool -> eccentric screen

[00248] O uso de telas concêntricas pode ser benéfico quando ao vedar com cascalho longos intervalos. As peneiras de areia concêntricas podem ser mais robustas para vedar com cascalho longos intervalos. Por exemplo, as telas concêntricas conhecidas são capazes de vedar com cascalho 1520 metros (5.000 pés), comparados aos 914 metros (3.000 pés) com as telas excêntricas comerciais. A ferramenta de ligação nova permite que o operador use as telas excêntricas mais baratas no dedão ou lado de pressão inferior do intervalo durante as operações de vedação por cascalho, e use as telas concêntricas no calcanhar ou lado de pressão superior do intervalo durante as operações de vedação por cascalho. Isto reduz o custo geral de completação enquanto ainda alcança um objetivo de vedação com cascalho.[00248] The use of concentric screens can be beneficial when sealing gravel over long intervals. Concentric sand sieves can be more robust for sealing gravel over long intervals. For example, the known concentric screens are capable of sealing with 1520 meters (5,000 feet) of gravel, compared to 914 meters (3,000 feet) with commercial eccentric screens. The new connection tool allows the operator to use the cheapest eccentric screens on the thumb or lower pressure side of the gap during gravel sealing operations, and use the concentric screens on the heel or upper pressure side of the gap during drilling operations. gravel sealing. This reduces the overall cost of completion while still achieving a gravel seal goal.

[00249] Pode ser difícil adquirir peneiras de areia concêntricas mais complexas em quantidades necessárias para completações horizontais estendidas. Portanto, a junta de ligação permite que uma completação horizontal continue sem retardos combinando-se telas concêntricas com as telas excêntricas mais prontamente disponíveis. Logo, o uso de juntas de ligação proporciona flexibilidade em manter e gerenciar o inventário de peneiras de areia.[00249] It may be difficult to purchase more complex concentric sand sieves in quantities necessary for extended horizontal completions. Therefore, the connection joint allows horizontal completion to continue without delay by combining concentric screens with the most readily available eccentric screens. Therefore, the use of connection joints provides flexibility in maintaining and managing the inventory of sand sieves.

[00250] A junta de ligação também proporciona flexibilidade ao operador em usar as melhores telas para um intervalo particular, ou realizar melhor o obturador para isolamento zonal. O operador não é limitado pela correspondência das trajetórias de fluxo de telas com os obturadores, e pode obter vantagem das melhores ferramentas de furo de poço disponíveis para o serviço.[00250] The connection joint also provides flexibility to the operator to use the best screens for a particular interval, or to better perform the shutter for zonal insulation. The operator is not limited by matching the flow paths of the screens with the shutters, and can take advantage of the best borehole tools available for the service.

[00251] A junta de ligação também permite que o operador seja criativo com o uso de tubos sem roscas. Por exemplo, a junta de ligação permite o uso de tubos de desvio redondos concêntricos nas juntas de tubo sem roscas acima das telas excêntricas em aplicações de vedação de fratura em múltiplas zonas. Os tubos de desvio redondos concêntricos permitem pressões de injeção de fluido maiores. A junta de ligação permite uma conectividade fluídica entre a junta de peneira de areia excêntrica e o tubo sem roscas concêntrico.[00251] The connection joint also allows the operator to be creative with the use of tubes without threads. For example, the connection joint allows the use of concentric round bypass tubes in the pipe joints without threads above the eccentric screens in multi-zone fracture sealing applications. The concentric round bypass tubes allow for higher fluid injection pressures. The connection joint allows fluid connectivity between the eccentric sand sieve joint and the concentric threadless tube.

[00252] Conforme se pode observar, proporciona-se um aparelho de furo de poço. O aparelho de furo de poço pode ser genericamente reivindicado de acordo com os subparágrafos a seguir:[00252] As can be seen, a well bore apparatus is provided. The well-bore apparatus can be generally claimed according to the following subparagraphs:

[00253] 1. Aparelho de furo de poço, que compreende: uma primeira ferramenta de furo de poço tendo uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária; uma segunda ferramenta de furo de poço também tendo uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária, em que um centro radial da trajetória de fluxo primária na primeira ferramenta de furo de poço é deslocado a partir de um centro radial da trajetória de fluxo primária na segunda ferramenta de furo de poço; e uma junta de ligação para conectar a primeira ferramenta de furo de poço à segunda ferramenta de furo de poço, sendo que a junta de ligação compreende: uma trajetória de fluxo primária que conecta fluidicamente a trajetória de fluxo primária da primeira ferramenta de furo de poço à trajetória de fluxo primária da segunda ferramenta de furo de poço; e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária que conecta fluidicamente a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da primeira ferramenta de furo de poço à pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da segunda ferramenta de furo de poço.[00253] 1. Well-bore apparatus, comprising: a first well-bore tool having a primary flow path and at least a secondary flow path; a second well hole tool also having a primary flow path and at least one secondary flow path, in which a radial center of the primary flow path in the first well hole tool is displaced from a radial center of the path primary flow in the second well-hole tool; and a connection joint to connect the first well hole tool to the second well hole tool, the connection joint comprising: a primary flow path that fluidly connects the primary flow path of the first well hole tool the primary flow path of the second well hole tool; and at least one secondary flow path that fluidly connects to at least one secondary flow path of the first well hole tool to at least one secondary flow path of the second well hole tool.

[00254] 2. Aparelho de furo de poço, de acordo com o subparágrafo 1, em que: a trajetória de fluxo primária na junta de ligação é excêntrica à junta de ligação em uma primeira extremidade; e a trajetória de fluxo primária na junta de ligação é concêntrica à junta de ligação em uma segunda extremidade oposta.[00254] 2. Well bore apparatus, according to subparagraph 1, in which: the primary flow path in the connection joint is eccentric to the connection joint at a first end; and the primary flow path at the joint is concentric to the joint at a second opposite end.

[00255] 3. Aparelho de furo de poço, de acordo com o subparágrafo 2, em que a trajetória de fluxo primária na junta de ligação tem um perfil de uma função sigmóide.[00255] 3. Well bore apparatus, according to subparagraph 2, in which the primary flow path at the connection joint has a profile of a sigmoid function.

[00256] 4. Aparelho de furo de poço, de acordo com o subparágrafo 2, em que a trajetória de fluxo primária na junta de ligação compreende pelo menos dois segmentos lineares.[00256] 4. Well bore apparatus, according to subparagraph 2, in which the primary flow path in the connection joint comprises at least two linear segments.

[00257] 5. Aparelho de furo de poço, de acordo com o subparágrafo 1 ou subparágrafo 2, em que: o aparelho de furo de poço é um dispositivo de controle de areia; a primeira ferramenta de furo de poço é uma peneira de areia que compreende um tubo de base alongado, um meio de filtração circunferencialmente ao redor do tubo de base, e pelo menos um tubo de desvio ao longo do tubo de base que serve como um canal de fluxo alternado, sendo que o pelo menos um tubo de desvio é configurado para permitir que a pasta fluida de cascalho contorne pelo menos parcialmente a primeira ferramenta de furo de poço durante uma operação de vedação por cascalho em um furo de poço; o tubo de base serve como a trajetória de fluxo primária da peneira de areia; e o pelo menos um tubo de desvio serve como a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da peneira de areia.[00257] 5. Well bore apparatus, according to subparagraph 1 or subparagraph 2, in which: the well bore apparatus is a sand control device; the first borehole tool is a sand sieve comprising an elongated base tube, a circumferentially filtering medium around the base tube, and at least one bypass tube along the base tube that serves as a channel alternating flow, the at least one bypass tube being configured to allow the gravel slurry to at least partially bypass the first borehole tool during a gravel seal operation in a borehole; the base tube serves as the primary flow path of the sand sieve; and the at least one bypass tube serves as at least one secondary flow path of the sand sieve.

[00258] 6. Aparelho de furo de poço, de acordo com o subparágrafo 5, em que: o pelo menos um tubo de desvio é interno ao meio de filtração, ou externo ao meio de filtração.[00258] 6. Well bore apparatus, according to subparagraph 5, in which: the at least one bypass tube is internal to the filtration medium, or external to the filtration medium.

[00259] 7. Aparelho de furo de poço, de acordo com o subparágrafo 6, em que: cada pelo menos um tubo de desvio tem um perfil redondo, um perfil quadrado, ou um perfil retangular; e o tubo de base alongado é excêntrico à peneira de areia.[00259] 7. Well bore apparatus, according to subparagraph 6, in which: each at least one bypass tube has a round profile, a square profile, or a rectangular profile; and the elongated base tube is eccentric to the sand sieve.

[00260] 8. Aparelho de furo de poço, de acordo com o subparágrafo 7, em que a primeira ferramenta de furo de poço compreende, ainda, uma cobertura de proteção externa perfurada ao redor do pelo menos um tubo de desvio.[00260] 8. Well-bore apparatus, according to subparagraph 7, in which the first well-bore tool also comprises an external protection cover perforated around at least one bypass tube.

[00261] 9. Aparelho de furo de poço, de acordo com o subparágrafo 1 ou subparágrafo 2, em que: a segunda ferramenta de furo de poço é um obturador, sendo que o obturador compreende um mandril interno alongado, um elemento de vedação externo ao mandril interno, e uma região anular que serve como um canal de fluxo alternado, sendo que a região anular é configurada para permitir que a pasta fluida de cascalho contorne pelo menos parcialmente a segunda ferramenta de furo de poço durante uma operação de vedação por cascalho em um furo de poço após o obturador ter sido assentado no furo de poço; o mandril interno serve como a trajetória de fluxo primária do obturador; e a região anular serve como a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária do obturador.[00261] 9. Well bore apparatus, according to subparagraph 1 or subparagraph 2, in which: the second well bore tool is a plug, the plug comprising an elongated internal mandrel, an external sealing element to the inner mandrel, and an annular region that serves as an alternating flow channel, the annular region being configured to allow the gravel slurry to at least partially bypass the second well hole tool during a gravel sealing operation in a well hole after the plug has been seated in the well hole; the internal mandrel serves as the primary flow path of the plug; and the annular region serves as at least one secondary flow path of the plug.

[00262] 10. Aparelho de furo de poço, de acordo com o subparágrafo 9, em que o mandril interno é concêntrico ao obturador.[00262] 10. Well bore apparatus, according to subparagraph 9, in which the internal mandrel is concentric to the plug.

[00263] 11. Aparelho de furo de poço, de acordo com o subparágrafo 9, em que a trajetória de fluxo primária tem um perfil de uma função sigmóide.[00263] 11. Well bore apparatus, according to subparagraph 9, in which the primary flow path has a profile of a sigmoid function.

[00264] 12. Aparelho de furo de poço, de acordo com o subparágrafo 1 ou subparágrafo 2, em que: a primeira ferramenta de furo de poço é um tubo sem roscas que compreende um tubo de base alongado e pelo menos um tubo de desvio ao longo do tubo de base que serve como um canal de fluxo alternado, sendo que o pelo menos um tubo de desvio é configurado para permitir que a pasta fluida de cascalho contorne pelo menos parcialmente a primeira ferramenta de furo de poço durante uma operação de vedação por cascalho em um furo de poço; o tubo de base serve como a trajetória de fluxo primária do tubo sem roscas; e o pelo menos um tubo de desvio serve como a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária do tubo sem roscas.[00264] 12. Well-bore apparatus, according to subparagraph 1 or sub-paragraph 2, in which: the first well-bore tool is a threadless tube comprising an elongated base tube and at least one bypass tube along the base tube that serves as an alternating flow channel, the at least one bypass tube being configured to allow the gravel slurry to at least partially bypass the first well hole tool during a sealing operation by gravel in a well hole; the base tube serves as the primary flow path of the threadless tube; and the at least one bypass tube serves as at least one secondary flow path of the tube without threads.

[00265] 13. Aparelho de furo de poço, de acordo com o subparágrafo 5, em que: a segunda ferramenta de furo de poço é um obturador, sendo que o obturador compreende um mandril interno alongado, um elemento de vedação externo ao mandril interno, e uma região anular que serve como um canal de fluxo alternado, sendo que a região anular é configurada para permitir que a pasta fluida de cascalho contorne pelo menos parcialmente a segunda ferramenta de furo de poço durante a operação de vedação por cascalho em um furo de poço após o obturador ter sido assentado no furo de poço; o mandril interno serve como a trajetória de fluxo primária do obturador; e a região anular serve como a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária do obturador.[00265] 13. Well bore apparatus, according to subparagraph 5, in which: the second well bore tool is a plug, the plug comprising an elongated internal mandrel, an external sealing element to the internal mandrel , and an annular region that serves as an alternating flow channel, the annular region being configured to allow the gravel slurry to at least partially bypass the second well hole tool during the gravel seal operation in a borehole well after the plug has been seated in the well hole; the internal mandrel serves as the primary flow path of the plug; and the annular region serves as at least one secondary flow path of the plug.

[00266] 14. Aparelho de furo de poço, de acordo com o subparágrafo 13, em que: o tubo de base alongado da peneira de areia é excêntrico à peneira de areia; e o mandril interno do obturador é concêntrico ao obturador.[00266] 14. Well bore apparatus, according to subparagraph 13, in which: the elongated base tube of the sand sieve is eccentric to the sand sieve; and the internal mandrel of the plug is concentric to the plug.

[00267] 15. Aparelho de furo de poço, de acordo com o subparágrafo 5, em que: a segunda ferramenta de furo de poço também é uma peneira de areia que compreende um tubo de base alongado, um meio de filtração circunferencialmente ao redor do tubo de base, e pelo menos um tubo de desvio ao longo do tubo de base que serve como um canal de fluxo alternado, sendo que o pelo menos um tubo de desvio é configurado para permitir que a pasta fluida de cascalho contorne pelo menos parcialmente a segunda ferramenta de furo de poço durante a operação de vedação por cascalho em um furo de poço; o tubo de base alongado da peneira de areia que representa a primeira ferramenta de furo de poço é concêntrico à peneira de areia; e o tubo de base alongado da peneira de areia que representa a segunda ferramenta de furo de poço é excêntrico à peneira de areia.[00267] 15. Well bore apparatus, according to subparagraph 5, in which: the second well bore tool is also a sand sieve comprising an elongated base tube, a circumferentially filtering medium around the base tube, and at least one bypass tube along the base tube that serves as an alternating flow channel, the at least one bypass tube being configured to allow the gravel slurry to at least partially circumvent the second well hole tool during gravel sealing operation in a well hole; the elongated base tube of the sand sieve representing the first borehole tool is concentric to the sand sieve; and the elongated base tube of the sand sieve representing the second well bore tool is eccentric to the sand sieve.

[00268] Muito embora seja aparente que as invenções aqui descritas são bem calculadas para alcançar os benefícios e vantagens apresentadas anteriormente, avaliar-se-á que as invenções são suscetíveis a modificações, variações e alterações sem que se divirja do espírito da mesma. Proporcionam-se métodos aperfeiçoados para completar um furo de poço aberto, que usam uma ferramenta de ligação para conectar fluidicamente uma trajetória de fluxo excêntrica a uma trajetória de fluxo concêntrica.[00268] Although it is apparent that the inventions described here are well calculated to achieve the benefits and advantages presented above, it will be assessed that the inventions are susceptible to modifications, variations and alterations without departing from the spirit of the same. Improved methods are provided to complete an open well bore, which use a connection tool to fluidly connect an eccentric flow path to a concentric flow path.

Claims (13)

1. Junta de ligação (1000) para conectar uma primeira ferramenta de furo de poço a uma segunda ferramenta de furo de poço, sendo que a primeira ferramenta de furo de poço tem uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária, e a segunda ferramenta de furo de poço tem uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária, a junta de (1000) caracterizadapelo fato de que compreende: uma primeira extremidade para conectar a primeira ferramenta de furo de poço e uma segunda extremidade para conectar a segunda ferramenta de furo de poço; uma trajetória de fluxo primária (1005) configurada para conectar fluidicamente a trajetória de fluxo primária da primeira ferramenta de furo de poço à trajetória de fluxo primária da segunda ferramenta de furo de poço; e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária (1020) configurada para conectar fluidicamente a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da primeira ferramenta de furo de poço à pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da segunda ferramenta de furo de poço, em que um centro radial da trajetória de fluxo primária na primeira ferramenta de furo de poço em uma conexão à primeira extremidade da junta de ligação é deslocado a partir de um centro radial da trajetória de fluxo primária na segunda ferramenta de furo de poço em uma conexão à segunda extremidade da junta de ligação; e em que a trajetória de fluxo primária (1005) na junta de ligação (1000) é excêntrica à junta de ligação em uma primeira extremidade (1012); e a trajetória de fluxo primária (1005) na junta de ligação (1000) é concêntrica à junta de ligação (1000) em uma segunda extremidade (1014).1. Connecting joint (1000) to connect a first borehole tool to a second borehole tool, the first borehole tool having a primary flow path and at least a secondary flow path, and the second well bore tool has a primary flow path and at least one secondary flow path, the (1000) joint characterized by the fact that it comprises: a first end to connect the first well hole tool and a second end to connect the second well hole tool; a primary flow path (1005) configured to fluidly connect the primary flow path of the first well bore tool to the primary flow path of the second well bore tool; and at least one secondary flow path (1020) configured to fluidly connect at least one secondary flow path of the first well hole tool to at least one secondary flow path of the second well hole tool, in which a center radial path of the primary flow path in the first well hole tool in a connection to the first end of the connection joint is displaced from a radial center of the primary flow path in the second well hole tool in a connection to the second end of the connection joint; and wherein the primary flow path (1005) at the connection joint (1000) is eccentric to the connection joint at a first end (1012); and the primary flow path (1005) at the connection joint (1000) is concentric to the connection joint (1000) at a second end (1014). 2. Junta de ligação (1000), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a trajetória de fluxo primária (1005) na junta de ligação tem um perfil de uma função sigmóide.2. Connection joint (1000) according to claim 1, characterized by the fact that the primary flow path (1005) in the connection joint has a profile of a sigmoid function. 3. Junta de ligação (1000), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a trajetória de fluxo primária (1005) na junta de ligação (1000) altera a direção ao longo de um eixo geométrico longitudinal da junta de ligação (1000) pelo menos uma vez.Connection joint (1000) according to claim 1, characterized by the fact that the primary flow path (1005) in the connection joint (1000) changes the direction along a longitudinal geometric axis of the connection joint ( 1000) at least once. 4. Junta de ligação (1000), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a trajetória de fluxo primária na junta de ligação compreende pelo menos dois segmentos sigmóides.4. Connection joint (1000) according to claim 3, characterized in that the primary flow path in the connection joint comprises at least two sigmoid segments. 5. Junta de ligação (1000), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária (1020) da junta de ligação (1000) altera a direção ao longo de um eixo geométrico longitudinal da junta de ligação (1000) pelo menos uma vez.Connection joint (1000) according to claim 3, characterized in that the at least one secondary flow path (1020) of the connection joint (1000) changes the direction along a longitudinal geometric axis of the connection joint (1000) at least once. 6. Aparelho de furo de poço, caracterizado pelo fato de que compreende: uma primeira ferramenta de furo de poço tendo uma trajetória de fluxo primária (1005) e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária; uma segunda ferramenta de furo de poço também tendo uma trajetória de fluxo primária e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária; e uma junta de ligação (1000) para conectar a primeira ferramenta de furo de poço à segunda ferramenta de furo de poço, sendo que a junta de ligação (1000) compreende: uma primeira extremidade para conectar a primeira ferramenta de furo de poço e uma segunda extremidade para conectar a segunda ferramenta de furo de poço; uma trajetória de fluxo primária que conecta fluidicamente a trajetória de fluxo primária da primeira ferramenta de furo de poço à trajetória de fluxo primária da segunda ferramenta de furo de poço; e pelo menos uma trajetória de fluxo secundária que conecta fluidicamente a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da primeira ferramenta de furo de poço à pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da segunda ferramenta de furo de poço; em que um centro radial da trajetória de fluxo primária na primeira ferramenta de furo de poço em uma conexão da segunda extremidade da primeira ferramenta de furo de poço à primeira extremidade da junta de ligação (1000) é deslocado a partir de um centro radial da trajetória de fluxo primária na segunda ferramenta de furo de poço em uma conexão da primeira extremidade da segunda ferramenta de furo de poço à segunda extremidade da junta de ligação (1000); e em que a trajetória de fluxo primária para a primeira ferramenta de furo de poço na segunda extremidade da primeira ferramenta de furo de poço é concêntrica em relação a um centro radial da primeira ferramenta de furo de poço e a trajetória de fluxo primária da segunda ferramenta de furo de poço na primeira extremidade da segunda ferramenta de furo de poço é excêntrica em relação ao centro radial da segunda ferramenta de furo de poço.6. Well-bore apparatus, characterized by the fact that it comprises: a first well-bore tool having a primary flow path (1005) and at least a secondary flow path; a second well bore tool also having a primary flow path and at least a secondary flow path; and a connection joint (1000) for connecting the first well hole tool to the second well hole tool, the connection joint (1000) comprising: a first end for connecting the first well hole tool and a second end to connect the second well hole tool; a primary flow path that fluidly connects the primary flow path of the first well bore tool to the primary flow path of the second well bore tool; and at least one secondary flow path that fluidly connects to at least one secondary flow path of the first well bore tool to at least one secondary flow path of the second well bore tool; wherein a radial center of the primary flow path in the first well hole tool at a connection from the second end of the first well hole tool to the first end of the connecting joint (1000) is displaced from a radial center of the path primary flow in the second well bore tool in a connection from the first end of the second well bore tool to the second end of the connecting joint (1000); and where the primary flow path for the first well hole tool at the second end of the first well hole tool is concentric with respect to a radial center of the first well hole tool and the primary flow path of the second tool of borehole at the first end of the second borehole tool is eccentric with respect to the radial center of the second borehole tool. 7. Aparelho de furo de poço, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da primeira ferramenta de furo de poço é excêntrica à primeira ferramenta de furo de poço.7. Well bore apparatus according to claim 6, characterized in that the at least one secondary flow path of the first well bore tool is eccentric to the first well bore tool. 8. Aparelho de furo de poço, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que: o aparelho de furo de poço é um dispositivo de controle de areia; a primeira ferramenta de furo de poço é uma peneira de areia (800) que compreende um tubo de base alongado, um meio de filtração (820) circunferencialmente ao redor do tubo de base, e pelo menos um tubo de desvio (830) ao longo do tubo de base (810) que serve como um canal de fluxo alternado, sendo que o pelo menos um tubo de desvio é configurado para permitir que a pasta fluida de cascalho contorne pelo menos parcialmente a primeira ferramenta de furo de poço durante a operação de vedação por cascalho em um furo de poço; o tubo de base (810) serve como a trajetória de fluxo primária da peneira de areia (800); e o pelo menos um tubo de desvio serve como a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária da peneira de areia.8. Well bore apparatus, according to claim 6, characterized by the fact that: the well bore apparatus is a sand control device; the first well-bore tool is a sand sieve (800) comprising an elongated base tube, a filter medium (820) circumferentially around the base tube, and at least one bypass tube (830) along the base tube (810) which serves as an alternating flow channel, the at least one bypass tube being configured to allow the gravel slurry to at least partially bypass the first borehole tool during the drilling operation gravel sealing in a well hole; the base tube (810) serves as the primary flow path of the sand sieve (800); and the at least one bypass tube serves as at least one secondary flow path of the sand sieve. 9. Aparelho de furo de poço, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que: o pelo menos um tubo de desvio (830) é interno ao meio de filtração (820).9. Well-bore apparatus according to claim 8, characterized by the fact that: at least one bypass tube (830) is internal to the filtration medium (820). 10. Aparelho de furo de poço, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que: o pelo menos um tubo de desvio é externo ao meio de filtração (820).10. Well-bore apparatus according to claim 8, characterized by the fact that: at least one bypass tube is external to the filtration medium (820). 11. Aparelho de furo de poço, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que: pelo menos um tubo de desvio (830) tem um perfil redondo, um perfil quadrado, ou um perfil retangular; e o tubo de base (810) alongado é excêntrico à peneira de areia (800).11. Well bore apparatus according to claim 10, characterized by the fact that: at least one bypass tube (830) has a round profile, a square profile, or a rectangular profile; and the elongated base tube (810) is eccentric to the sand sieve (800). 12. Aparelho de furo de poço, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a primeira ferramenta de furo de poço compreende, ainda, uma cobertura de proteção externa perfurada (840) ao redor de pelo menos um tubo de desvio.12. Well-bore apparatus according to claim 11, characterized in that the first well-bore tool further comprises an external perforated protective cover (840) around at least one bypass tube. 13. Aparelho de furo de poço, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que: a segunda ferramenta de furo de poço é um obturador (900), sendo que o obturador compreende um mandril interno (910) alongado, um elemento de vedação externo ao mandril interno (910), e uma região anular (935) que serve como um canal de fluxo alternado, sendo que a região anular é configurada para permitir que a pasta fluida de cascalho contorne pelo menos parcialmente a segunda ferramenta de furo de poço durante a operação de vedação por cascalho em um furo de poço após o obturador (900) ter sido colocado no furo de poço; o mandril interno (910) serve como a trajetória de fluxo primária do obturador (900); e a região anular (935) serve como a pelo menos uma trajetória de fluxo secundária do obturador (900).13. Well bore apparatus according to claim 6, characterized by the fact that: the second well bore tool is a plug (900), the plug comprising an elongated internal mandrel (910), an element of sealing external to the internal mandrel (910), and an annular region (935) that serves as an alternating flow channel, the annular region being configured to allow the gravel slurry to at least partially circumvent the second drilling tool well during gravel sealing operation in a well hole after the plug (900) has been placed in the well hole; the internal mandrel (910) serves as the primary flow path of the plug (900); and the annular region (935) serves as at least one secondary flow path of the plug (900).
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